Summary
Denna artikel visar tekniken för att utvidga en traditionell, två-dimension (2D) electrospun nanofiber matta i en tre-dimension (3D) byggnadsställning genom råoljor av underkritiska CO2 vätska. Dessa förstärkt ställningar är 3D, noga härma cellulär nanotopographic ledtrådar, och bevara funktionerna av biologiska molekyler inkapslade i nanofibrer.
Abstract
Electrospinning har varit den föredragna tekniken i producerar en syntetisk, funktionella byggnadsställning på grund av Biomimetik till extracellulära matrix och enkel kontroll av sammansättning, struktur och diameter av fibrer. Men trots dessa fördelar, traditionella electrospun nanofiber ställningar kommer med begränsningar inklusive oorganiserad nanofiber orientering, låg porositet, små porstorlek och främst tvådimensionell mats. Som sådan, finns det ett stort behov av att utveckla en ny process för att tillverka electrospun nanofiber ställningar som kan övervinna ovanstående begränsningar. Häri, beskrivs en roman och enkel metod. En traditionell 2D nanofiber matta förvandlas till en 3D klätterställning med önskad tjocklek, gapet avstånd, porositet och nanotopographic ledtrådar för att cellen sådd och spridning genom råoljor av underkritiska CO2 vätska. Förutom att ge en byggnadsställning för vävnadsregeneration inträffa, ger denna metod också möjlighet att kapsla in bioaktiva molekyler såsom antimikrobiella peptider för lokal drog leverans. CO2 expanderat nanofiber ställningar håll stor potential i vävnadsregeneration, sårläkning, 3D vävnad modellering och utvärtes läkemedel.
Introduction
Begreppet utveckla en syntetisk byggnadsställning som kan implanteras i patienter till stöd i vävnad reparera och förnyelse är en som har genomsyrat fältet regenerativ medicin i årtionden. Den idealiska syntetiska byggnadsställningen serverar att inducera cellmigration från omgivande frisk vävnad, erbjuder en arkitektur för cell sådd, vidhäftning, signalering, proliferation och differentiering, stöder vaskularisering, möjliggör adekvat syresättning och leverans-näring och främjar värd immun verksamhet för att säkerställa framgång efter implantation1. Det kan dessutom användas som bärare för inbäddning antimikrobiella molekyler för att bistå sårläkning1,3,6,7,8,9. Möjligheten att styra temporal frisättningen av dessa biologiska molekyler från syntetiska ställningen är en annan önskvärd attribut som anses när engineering ställningar1.
Electrospinning har varit en väl utnyttjad teknik för att producera nanofiber ställningar1,2,3,4,5,6. Tidigare försök att skapa en nanofiber byggnadsställning som diskuteras här har gjorts till varierande framgång. Traditionella nanofiber ställningar har dock begränsad förmåga att uppnå dessa mål. Traditionella nanofiber ställningar har varit mestadels tvådimensionell mats1,3. Dessa nonexpanded ställningar är tätt packade med små porstorlek; Detta begränsar cell infiltration, migration och differentiering som det inte främja en miljö som liknar nog de som finns i vivo1,7,8,9. Av denna anledning, har nyare tekniker av 3D electrospun nanofiber byggnadsställning förberedelser fastställts för att ändra de inneboende brister som kommer med 2D nanofiber mats. Dessa tekniker resultera i 3D ställningar; dock har de begränsad tillämplighet på grund av de produktionsmetoder som kräver vattenlösningar och frystorkning förfaranden. Denna bearbetning resulterar i den slumpmässiga fördelningen av nanofibrer utan begränsade organisation, ordentlig tjocklek eller önskad porositet ge adekvat nanotopographic ledtrådar som är nödvändiga för cellmigration och spridning. Dessa faktorer resulterar i de tidigare 3D electrospun nanofiber ställningar som saknar adekvat härmning av levande vävnader1,7,8,9.
Senare försök att utveckla en utökad, 3D Rullställning med bättre Biomimetik av extracellulär matrix (ECM) har utförts med en vattenlösning natrium natriumborhydrid (NaBH4) lösning behandling och färdiga formar till stöd i bättre kontroll av den formen på den resulterande schavotten7,8. Denna metod är dock inte idealiskt eftersom det kräver användning av vattenlösningar, kemiska reaktioner och frystorkning som kan interferera med polymerer och eventuella inkapslade biomolekyler som är vattenlösliga. De tillsatser som används kan också orsaka biverkningar under vävnad förnyelse8,9. CO2 expansion metoden beskrivs i denna artikel kraftigt minskar bearbetningstiden, eliminerar behovet av vattenlösningar och bevarar belopp och funktionalitet av biologiskt aktiva molekyler i större utsträckning än de tidigare etablerade metoder9.
I tidigare studier, antibiotika, silver, 1α, 25 dihydroxyvitamin D3och antimikrobiella peptiden lastades LL-37 in de nanofiber ställningar individuellt och i kombination att undersöka potentialen hos dessa ställningar att släppmedel till ytterligare stöd i sårläkning9,10,12,13. I syfte att demonstrera denna metod av nanofiber byggnadsställning expansion, ska Coumarine 6, ett fluorescerande färgämne, läsas in i ställningen kan påvisa att av inbäddning schavotten med olika önskad föreningar. Denna metod för utökad nanofiber byggnadsställning tillverkning i samband med inkapslade bioaktiva molekyler har stor potential i vävnadsregeneration, sårläkning, skapandet av 3D vävnad modeller och aktuell leverans av narkotika.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alla i vivo förfaranden som beskrivs nedan godkändes av utskottet IACUC vid University of Nebraska Medical Center.
1. Förbered lösningarna för Standard Electrospinning
- I ett 20 mL glasrör, lös upp 2 g poly(ε-caprolactone) (PCL, Mw = 80 kDa) i ett lösningsmedel blandning av diklormetan (DCM) och N, N-dimetylformamid (DMF) med en 4:1 ranson (v/v) vid en koncentration på 10% (w/v).
FÖRSIKTIGHET: Handtag DCM och DMF i en välventilerad huv för att undvika exponering för rök. Utsätt inte DCM för plastmaterial. - Placera glasröret i en lab-rotator tills lösningen blir klar. Lösningen kan blanda över natten.
- Om du vill bädda in bioaktiva material såsom peptider eller droger till schavotten, skapa en separat lösning och förvaras vid 4 ° C tills de ska använda.
- Bered den fluorescerande färgämne (50 mg/mL) med 20 mL PCL lösning.
2. Ställ in Electrospinning apparaten (figur 1A)
- Lägga till PCL lösningen till en 20 mL spruta med en 21 gauge trubbig nål bifogas. Se till att det finns ingen luft i sprutan och associerade slangar.
- Placera en roterande ståltrumma med marken samlaren 12 cm från kanylspetsen.
- Med hjälp av alligator clips, ansluta Direct Current (DC) högspänning strömförsörjningen till nålen och säkerställa att kollektorn är jordad.
Varning: Stäng alltid av strömmen innan du hanterar anslutna material.
3. Electrospinning
- För de 20 mL av PCL lösning, ange parametrarna för sprutpumpen följande: diameter = 20,27 mm, flöde = 0,5 mL/h. Kontrollera om droppar bildas på spetsen av nålen.
- Om införlivandet av bioaktiva molekyler önskas, ställa in apparaten för co-axial electrospinning (figur 1B). Skapa en anpassad koaxial munstycket använda injektionssprutor.
Obs: Sådana munstycken finns också kommersiellt. Observera att en lösning av färgämnet är beredd att simulera den lägga till molekylerna.- Förbereda en 1% lösning av den fluorescerande färgämnen kumarin 6 i vatten. Tillsätt 3 mL 1% färgen till en liten spruta. Anslut sprutan till samma koaxial munstycke som PCL lösningen. Återigen, se till att det inte finns några luftbubblor.
- För denna 3 mL lösning och ange parametrarna för sprutpumpen följande: diameter = 9,49 mm, flöde = 0,02 mL/h. Kontrollera om droppar bildas på spetsen av nålen.
- Tillämpa en elektrisk potential 20 kV mellan spinndysor (22 gauge nål) och en marken samlare ligger 20 cm från spinndysor. Samla in arrangera i rak linje nanofiber mattorna i en trumma roterar vid 2.000 rpm. Samla PCL nanofiber mattorna när de når en tjocklek på ~ 1 mm.
4. generering av PCL Nanofiber Mats med klädd hål.
- Fabricera PCL nanofiber mats.
- Lös upp PCL pärlor i ett lösningsmedel blandning bestående av DCM och DMF med ett förhållande på 4:1(v/v) med en koncentration på 10% (PCL) (w/v). Pump PCL lösningen med en flödeshastighet av 0,7 mL/h med en sprutpump medan en potential av 20 kV appliceras mellan spinndysor (22-gage nål) och en jordad samlare ligger 12 cm förutom spinndysor.
- Samla nanofiber membranet med en roterande trumma med en roterande hastighet som är större än 500 rpm.
- Doppa i mats PCL nanofiber i vätska N2 för 5 min (dvs., blir stela). Håll PCL nanofiber mattorna i vätska N2 och punsch PCL nanofiber mats med en 0,5 mm diameter-punch.
5. utvidgningen av 2D Nanofiber Mats med/utan klädd hål via underkritiska CO2 vätska (figur 2).
- Placera i mats PCL nanofiber i flytande kväve för 5 min och skär i 1 x 1 cm rutor med vass kirurgisk sax medan nedsänkt i flytande kväve för att undvika deformation av kanterna.
- Placera skär mattan i en 30 mL centrifugrör med ~ 1 g torr-is. Tätt lock locket och möjliggöra torris att ändra till flytande CO2.
- När vätskan har bildat i röret, snabbt släppa trycket genom att öppna locket.
FÖRSIKTIGHET: Använd korrekt termisk skyddsutrustning när du arbetar med flytande kväve och torris. Öppna inte trycksatt röret mot ansiktet. Centrifugröret bör inte användas upprepade gånger. - Ta bort och observera svälld ställningen från röret. Placera ställningen i en ny centrifugrör med torris och upprepa tills önskad tjocklek uppnås. Sterilisera de utökade nanofiber ställningar i etylenoxid före inkubation med celler.
6. karakterisering av utökade Nanofiber ställningar
- Karakterisera morfologi och struktur av de utökade nanofiber ställningar med hjälp av scanning electron microscopy (SEM).
- Placera av prov med dubbel-konduktiv tejp till metalliskt stud och kappa med platina för 40 s med ett fräsande bestrykare på 40 mA.
- Undersöka de fibrer som använder SEM enligt tidigare studier9. Samla bilder på en accelererande spänning 15 kV.
- Karakterisera in vitro- release profiler och bioaktivitet av utgivna peptider.
- Vikt 10 mg av nanofiber membran före och efter utvidgningen i CO2.
- Sänk ned proverna i PBS-bufferten och samla 10 μL av supernatanten vid olika tidpunkter (0-28 dagar).
- Använda enzymkopplad Immuno Sorbent Assay (ELISA) kit för att kvantifiera LL-37 peptid koncentrationen i insamlade supernatanten.
- Undersöka cellulär infiltration i vivo och värd svar.
- Sätta i 9 - veckor gammal Sprague-Dawley (SD) råttor i en anestesi kammare, ansluta till isofluran vapor och söva råttorna. Överföra råttorna till en operationsbordet efter råttorna blivit komplett anestesi utan känslor. Kontinuerligt söva råttorna med en isofluran-näsan konen med spridare under operationen. Raka håret av råttans ryggar av djurets rakapparaten och sterilisera den med jod och alkohol skin scrub. Skapa subkutan fickor via 1,5 cm snitt på supraspinal webbplatser på handryggen med en skalpell.
- Infoga en utökad nanofiber byggnadsställning (1,5 mm tjock) i subkutan fickan med pincett för varje snitt. Nära snittet med hjälp av en häftapparat.
- 1 avliva 2 och 4 veckor, råttorna med 95% CO2. Försiktigt dissekera explant och den omgivande vävnaden med kirurgisk sax. Sänk ned vävnaden i formalin minst 3 dagar före histologisk analys, och sedan bädda in med paraffin. Avsnitt vävnaden med en mikrotom, och sedan utföra hematoxylin och eosin (H & E), Massons trikrom färgning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Effekten av expandera traditionella 2D electrospun nanofiber mats till 3D ställningar via råoljor av underkritiska CO2 vätska visades i olika kapaciteter: tjockleken på byggnadsställningarna ökade från 1 mm när obehandlad till 2,5 mm och 19,2 mm med en och två CO2 behandlingar, respektive (figur 3A-C). Porositet-en kännetecken av arkitekturen som är kritiska för cell sådd-också ökat på ett sätt som motsvarar ökad tjocklek (figur 3 c). Porositeten av de ställningar som ökade från 79,5% för obehandlade mattor till 92,1 och 99,0% efter de första och andra behandlingarna, respektive (figur 3D). Detta är betydelsefullt eftersom graden av cell penetration in i en byggnadsställning och thus dess effekt att framkalla regenerering är till stor del beroende av porositet1.
SEM-bilder avslöjade att obehandlad 2D mats tätt packade, fibrillar struktur var omvandlas till beställda, skiktade strukturer med justerad nanofibrer efter expansion med CO2 (figur 3E-H). Tidigare studier har kommit fram att likaså skiktade strukturer med organiserade fibrer kan vara avgörande för bevarandet av nanotopographic ledtrådar för regenerering av vävnader såsom senor, muskler och nerver7,8. Dock undersökt dessa studier de ställningar som expanderat med NaBH47,8. Denna metod kräver extra bearbetning tid och lösningsmedel som kan läcka bioaktiva molekyler från byggnadsställning7,8. NaBH4, starka reduktionsmedel, kunde reagera med inkapslade bioaktiva molekyler. Däremot visades användning av underkritiska CO2 vätska för expansion att bevara bioaktiviteten av ytterligare molekylerna pre seedade till schavotten jämfört med byggnadsställningar utökat metoden NaBH4 (figur 4). Detta visades med hjälp av kumarin 6 färgämne; den gröna färgen på färgen var bättre kvar i de ställningar som expanderat med CO2 (figur 4), vilket indikerar att användningen av underkritiska CO2 vätska för expansion resulterar i bättre lagring av integriteten för molekyler inkapslade i de PCL ställningar.
Release kineticsen av antimikrobiella peptiden LL-37 från ställningar före och efter expansion var mätt i vitrovia en ELISA kit enligt tillverkarens anvisningar (figur 5A). Den antimikrobiella effekten av LL-37 peptid-loaded nanofiber ställningar före och efter expansion med CO2 var utvärderas via inkubering med Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). Antalet levande kolonier post inkubation med ställningar kvantifierades. Resultatet visade att antimikrobiella aktivitet av CO2-utvidgas, LL-37-loaded ställningar var lik att av oexpanderade LL-37-loaded ställningar, vilket indikerar att den växande processen kan bevara bioaktiviteten av inkapslade LL-37 peptider (figur 5B).
Ytterligare in-vivo studier utfördes av subkutan implantation av CO2-utökat nanofiber ställningar med square-klädd hål till råttor. Detta möjliggör cellulär migration och spridning inom hålen samt ytterligare infiltration i nanofiber lager som har skapats under expansionen (figur 6). Den utökade byggnadsställningen uppvisade en betydande ökning av antalet blodkärl bildas (figur 6 c, E) och Multinucleära jätteceller (figur 6 d, F) från vecka 1 till 4 inlägg implantation. Ytterligare immunohistological färgning resultat visade en minskning av antalet av C-C chemokine receptorn typ 7 (CCR7) - positiv infiltrerat makrofager och en ökning av antalet kluster av differentiering 206 (CD206) - positiv infiltrerat makrofager från vecka 1 till vecka 4 efter implantationen.
Figur 1: typisk electrospinning installationen. En typisk koaxial electrospinning apparatur visas. Electrospinning kräver tre huvudkomponenter: en högspänning strömförsörjning, ett spinndysor och en elektriskt ledande samlare. Koaxial spinning använder två vätskor för att snurra en nanofiber byggnadsställning; Detta möjliggör inkapsling av andra molekyler. Nanofiber justering och församlingar kan kompletteras genom kollektorn med varierande varvtal för roterande trumman. I detta protokoll skapades ett anpassat munstycke med två injektionssprutor. Liknande munstycken finns kommersiellt. Denna siffra har anpassats från Xie, et al14. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2: Steg av byggnadsställning expansion använder underkritiska CO2 vätska. (A) använda en behållare som är förslutbara och tål tryck, till exempel en plast 30 mL centrifugrör. (B) lägga till en 1 x 1 cm bit 2D PCL nanofiber matta. (C) lägga till ~ 1 g torr-is. (D) täta behållaren. (E) kan trycket att bygga i röret. Detta blir den fasta CO2 till flytande CO2. När vätskan har samlats in, snabbt släpp tätning av röret. Detta kommer att orsaka den flytande CO2 att snabbt bli gasformiga CO2, vilket resulterar i CO2 genomsyrar 2D nanofiber mattan. (F) iaktta 3D schavotten. Dessa steg kan upprepas tills önskad tjocklek uppnås. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: Visualisering av 2D mats före och efter expansion med CO2 underkritiska vätska. (A) fotografi visar PCL nanofiber mats innan behandling av underkritiska CO2 vätska (höger) och efter den första behandlingen (vänster). (B) fotografi visar PCL nanofiber matta innan första behandlingen med CO2 underkritiska vätska (höger) och efter den andra behandlingen (vänster). (C) diagrammet visar tjockleken av mats PCL fiber före och efter en till två behandlingar med underkritiska CO2 vätska. (D) diagrammet visar den relativa porositeten av mats PCL fiber före och efter en till två behandlingar med underkritiska CO2 vätska. (E-H) Bilden visar tvärsnittsdata utseendet på PCL mats fångas via SEM. (E-F) SEM-bild av mats PCL fiber före behandling. (G-H) SEM-bild av PCL fiber mattor efter två behandlingar med underkritiska CO2 vätska. Denna siffra har anpassats från Jiang, et al9. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4: Kumarin 6 dye-loaded PCL nanofiber mats före och efter expansion med underkritiska CO2 vätska och NaBH4 vattenlösning. (A) bilder visar grovt mängden Coumarine 6 färgämne kvar i PCL ställningar efter expansion med CO2 (höger) och NaBH4 (vänster). (B) bilder visar brutto topp utsikt över PCL ställningar och deras motsvarande fluorescens i följande ordning: Raw byggnadsställning (längst ned till höger), 2D matta laddad med Coumarine 6 färgämne (överst till höger), PCL byggnadsställning laddad med Coumarine 6 dye expanderat med CO2 ( överst till vänster), NaBH4 (nedre vänstra). (C) diagrammet visar fluorescensintensiteten hos kumarin 6 dye efter mats PCL var obehandlade, utvidgas via underkritiska CO2 vätska, och utvidgas via NaBH4 behandlingar. Fluorescens kvantifierades genom bild J programvara. Denna siffra har anpassats från Jiang, et al9. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5: bioaktiva molekyler inkapslade i PCL ställningar. (A) diagram skildrar relativa utsläpp av antimikrobiella peptiden LL-37 i 2D membran och underkritiska CO2 vätska utvidgat 3D ställningar (B) grafer skildra den antimikrobiella effekten av olika mats PCL nanofiber när de utsätts för P . aeruginosa. Denna siffra har anpassats från Jiang, et al9. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 6: In vivo Svaren av PCL nanofiber ställningar med och utan expansion via underkritiska CO2 i subkutan dorsum platser av råttor. (A) H & E fläcken. Gröna prickar utse gränserna för cell infiltration. (B) Massons trikrom fläcken. Gröna pilar utse kollagen nedfall. (C) mycket förstorad bild av H & E fläcken. Gröna pilar utse blodkärl. (D) mycket förstorade bilder av H & E fläcken. Gröna pilar utse jätteceller. (E) graf illustrerar tillväxten av blodkärl per mm2. (F) diagrammet kvantifierar antal giant celler att nästla sig in traditionell 2D PCL mats jämfört med PCL mats expanderat med underkritiska CO2. Denna siffra har anpassats från Jiang, et al9. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Omvandla traditionella 2D electrospun nanofiber mats till utökade 3D ställningar via CO2 råoljor undersöktes. Traditionella 2D nanofiber mattorna är framgångsrikt expanderat via underkritiska CO2 vätska. De kritiska steg är att fabricera 2D nanofiber mats en optimerad villkor och skära mattorna utan att deformeras kanterna (t.ex., med vassa kirurgiska saxar). Detta CO2-utökad nanofiber ställningar har många fördelar över traditionella 2D mats inklusive skiktade strukturer (figur 3A-B), mindre packning täthet (figur 3D-H) och högre porositet (figur 3D). Denna expansion metod är också en fördel i förhållande till de befintliga metoderna av expansion i att det går snabbare att bearbeta och minskar den totala förlusten av inkapslade aktiva biologiska molekyler på grund av denna teknik uteslutande av vattenlösningar och frystorkning förfaranden8,9. Begränsning av denna teknik är dock att morfologi av Polymera nanofibrer inte ska deformeras/upplöst i underkritiskt CO2 vätska. Till exempel utökas PLGA (50: 50) nanofiber mats inte med denna teknik. Sådan nanofiber mats kunde utökas med andra gas vätskor.
Våra tidigare studier visat att celler seedade i ett mer enhetligt sätt inom utökade nanofiber ställningar jämfört med 2D mats8. I detta arbete, en betydligt ökad frekvens av blodkärlsbildning inträffade (figur 6 c, E), och värd immun cellinfiltrat observerades inom CO2-utökat nanofiber ställningar med square-klädd hål efter subkutan implantation hos råttor (figur 6 d, F). Angiogenes och immunceller infiltration ange att ställningen är engagerande med värd vävnaden och eventuellt homing celler nödvändiga för regenerering av skadad vävnad; Detta innebär en högre frekvens av framgång efter implantation i den värd9.
CO2-utökad ställningar har också potential att införlivas med en mängd peptider och andra molekyler som kan hjälpa i att erhålla önskat svar. Här är den önskade effekten att vara en byggnadsställning för vävnadsregeneration samtidigt samtidigt som antimikrobiell aktivitet genom den inbyggda peptiden LL-37. De ställningar som expanderat med underkritiska CO2 vätska visade också bättre kvarhållande av ingående molekylerna jämfört med byggnadsställningar utökat med NaBH4. Dye molekylerna inkapslade i de PCL ställningar var bättre behålls (figur 4). Dessutom en något större andel av den antimikrobiella peptiden LL-37 inkapslade släpptes från 3D CO2 expanderat ställningar jämfört med 2D mats (figur 5A). Bioaktiviteten av LL-37 var kvar som de CO2 expanderat ställningar visade en liknande antimikrobiella effekt jämfört med de 2D ställningar (figur 5B).
Denna nya metod för 3D expansion som betyder syntetiska byggnadsställning produktion är inte längre begränsad till användning av 2D nanofiber mats. Uppgifterna tyder på att denna expansion metod bättre behålla belopp och bioaktivitet av inkapslade bioaktiva material inom utökade nanofiber ställningar. Samtidigt, härma de utökade nanofiber ställningar nanotopographic miljöer av de som finns i vivo9, ett attribut som kraftigt hjälper inducerande tissue regeneration1. I framtiden kommer dessa CO2-utökad ställningar kan ha potentiella tillämpningar i hjälp av sår läkning och vävnad förnyelse samt 3D vävnad modellskapande och lokalt kontrollerade läkemedel.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna förklarar att det inte finns någon intressekonflikt.
Acknowledgments
Detta arbete fick stöd av bidrag från National Institute of General Medical Science (NIGMS) vid NIH (2P 20 GM103480-06 och 1R01GM123081 till J.X.), Otis Glebe Medical Research Foundation, NE LB606 och start medlen från University of Nebraska medicinsk Center.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Polycaprolactone | Sigma-Aldrich | 440744 | |
| N,N-Dimethlyformamide | Fisher Chemical | D-199-1 | |
| Dichloromethane | Fisher Chemical | AC61093-1000 | |
| Coumarin 6 | Sigma-Aldrich | 546283 | |
| Rotating Steel Drum | customized | This serves as a collector during electrospinning. | |
| Syringe Pump | Fisher Scientific | 14-831-200 | Coaxial spinning requires two single syringe pumps. |
| Revolver | Lab Net International | H5600 | Adjustable lab rotator for mixing solutions |
| Hypodermic Needle (27G x 1 1/2") | EXCELINT International Co | 26426 | This is part of the example customized coaxial nozzel shown. |
| Hypodermic Needle (21G x 1 1/2") | EXCELINT International Co | 26416 | This is part of the example customized coaxial nozzel shown. |
| High Voltage DC Power Supply | Gamma High Voltage Research | ES30 | |
| Scanning Electron Microscope | FEI | Nova 2300 | |
| Fluorescence Microscope | Zeiss | Axio Imager 2 | |
| LL 37 ELISA Kit | Hycult Biotech | HK321-02 |
References
- Chen, S., et al. Recent advances in electrospun nanofibers for wound healing. Nanomedicine. 12 (11), 1335-1352 (2017).
- Khandalavala, K., Jiang, J., Shuler, F. D., Xie, J. Electrospun Nanofiber Scaffolds with Gradations in Fiber Organization. Journal of Visualized Experiments. (98), e52626 (2015).
- Xie, J., Li, X., Xia, Y. Put electrospun nanofibers to work for biomedical research. Macromolecular Rapid Communication. 29 (22), 1775-1792 (2008).
- Xie, J., et al. Nanofiber membranes with controllable microwells and structural cues and their use in forming cell microarrays and neuronal networks. Small. 7 (3), 293-297 (2011).
- Xie, J., et al. Radially aligned, electrospun nanofibers as dural substitutes for wound closure and tissue regeneration applications. ACS. 4 (9), 5027-5036 (2010).
- Xie, J., et al. "Aligned-to-random" nanofiber scaffolds for mimicking the structure of the tendon-to-bone insertion site. Nanoscale. 2 (6), 923-926 (2010).
- Jiang, J., et al. Expanded 3D Nanofiber Scaffolds: Cell Penetration. Neovascularization, and Host Response. Advanced Healthcare Materials. 5 (23), 2993-3003 (2016).
- Jiang, J., et al. Expanding Two-Dimensional Electrospun Nanofiber Membranes in the Third Dimension by a Modified Gas-Foaming Technique. ACS Biomaterials Science & Engineering. 10 (1), 991-1001 (2015).
- Jiang, J., et al. CO2-expanded nanofiber scaffolds maintain activity of encapsulated bioactive materials and promote cellular infiltration and positive host response. Acta Biomaterialia. 68, 237-248 (2018).
- Chen, S., et al. Nanofiber-based sutures induce endogenous antimicrobial peptide. Nanomedicine. 12 (10), 2597-2609 (2017).
- Dhand, C., et al. Bio-inspired crosslinking and matrix-drug interactions for advanced wound dressings with long-term antimicrobial activity. Biomaterials. 138, 153-168 (2017).
- Jiang, J., et al. Local sustained delivery of 25-hydroxyvitamin D3 for production of antimicrobial peptides. Pharmaceutical Research. 32 (9), 2851-2862 (2015).
- Jiang, J., et al. 1α, 25-dihydroxyvitamin D3-eluting nanofibrous dressings induce endogenous antimicrobial peptide expression. Nanomedicine (Lond). 13 (12), 1417-1432 (2018).
- Ma, B., Xie, J., Jiang, J., Shuler, F. D., Bartlett, D. E. Rational design of nanofiber scaffolds for orthopedic tissue repair and regeneration. Nanomedicine. 8 (9), 1459-1481 (2013).
