保利的静电纤维支架（甘油 - 十二双）工程神经组织从小鼠胚胎干细胞
Summary
静电合成长纤维经过了全新设计的收集器从名为聚（甘油 – 十二烷酸）一种新型的可生物降解聚合物跨越一个较大的矿床区（PGD），并制作报告。该纤维为能够支持从小鼠多能干细胞衍生的细胞的生长。
Abstract
组织工程的应用，生物降解性和生物相容性支架的准备是最可取的，但具有挑战性的任务。在各种不同的制造方法，静电是由于它的简单性和通用性的最有吸引力的。此外，静电纺丝纳米纤维模仿天然的细胞外基质确保对细胞的存活和生长的额外支持的大小。这项研究表明长纤维通过使用新设计的收集器，用于电纺丝跨越较大的沉积区名为聚（甘油-十二烷酸），一种新型的可生物降解和生物相容的聚合物（PGD）1的制造中的可行性。 PGD具有独特弹性性能相似的机械性能，以神经组织，因此，它适合于神经组织工程应用。合成和制造建立用于制造纤维支架材料很简单，高重现性，而且价格便宜。在生物相容性测试，从小鼠胚胎干细胞来源的细胞可粘附和生长在静电PGD纤维。综上所述，该协议与PGD静电纤维，以支持小鼠胚胎干细胞源性神经系细胞的生长提供了一个通用的制造方法。
Introduction
静电是有效的处理方法之一，以生产微型到纳米尺寸纤维支架。电纺丝的基本原理涉及的溶液泰勒锥，是在针的孔的针的前端与接地收集器之间施加高电压保持。当在溶液中的静电斥力克服表面张力，带电荷的液束喷射出来的针尖，穿过空气与溶剂蒸发，并最终沉积在接地的集电极。注射泵提供的解决方案出现从喷丝板连续流动和电纺丝纤维的这样的多个副本可以很短的时间周期内进行制造。在离开喷丝板，以在收集器到达的过程中，带电射流将进行根据多个参数，包括所述聚合物溶液的粘度和表面张力，该electrostati拉伸和搅打在溶液C中的力，以及外部电场的相互作用等，2。
在电纺丝过程中，一个收集器用作导电衬底，其中微至纳米纤维可沉积。在这项研究中，一种新型的纤维收集器被设计成获得的纤维毡具有所需尺寸（长×宽）。传统上，使用铝箔作为集电体，但它是很难从平坦的表面转移的纤维到另一衬底。从传统的收藏家收获一个完整的纤维毡的困难，主要是由于这一事实，即在静电纤维强力附着在收藏家的表面。因此，我们通过折叠一片铝箔的成矩形条和连接它垂直于金属平板改性的集电极。该电纺纤维被拉伸跨过区域的带材的前端部与金属板，它可以很容易地转移到另一substrat之间Ë。
在热交联弹性体聚合物的兴趣正在迅速增长，因为罗伯特·兰格的小组，谁介绍聚（丙三醇酯）（PGS），聚酯它类似于硫化橡胶在2002年3类似PGS的开创性工作，我们已成功开发聚（甘油-十二烷酸）（PGD）由甘油和十二烷二酸热冷凝并显示出其独特的形状记忆性能1。不像硬的合成材料聚（羟基丁酸酯）或聚（L-丙交酯）（杨氏模量分别为250兆帕和660兆帕），PGD表现出弹性性质类似橡胶，具有杨氏模量为1.08兆帕，当温度高于37℃ C，这是一场势均力敌的比赛到现场周围神经（0.45兆帕）。此外，PGD是可生物降解和降解时间可微调，通过改变甘油和十二双酸的比率。十二双酸是一种12 – 碳亚姿态具有两个末端羧酸基团，HOOC（CH 2）10 COOH。偶数编号的二羧酸类似癸二酸和十二双酸可被代谢为乙酰-CoA和进入三羧酸（TCA）/（柠檬酸）周期。二羧酸的代谢产物，琥珀酰-CoA，是一种gluconeogenetic前体和中间体TCA循环4。因此，一些研究表明，它们可以被用作用于肠内和肠外营养的替代燃料底物，特别是在病理条件。此外，PGD表现出独特的形状记忆体，因为其玻璃化转变温度为31℃，因此它示出了不同的机械性能在室温和体温。总之，PGD是可生物降解，生物相容性，表现出独特的弹性性质类似于神经组织的机械性能;因此，它是一种合适的材料为神经组织工程应用。在这个协议中，静电长纤维跨越大面积的存款从通过PGD全新设计的收集器是捏造的。纤维支架可以支持鼠标的多能干细胞的生长和分化。
Protocol
Representative Results
Discussion
简单的收集器或旋转了目前用于静电增加获得所需的长度和纤维垫的尺寸对于一些应用的限制集热器的复杂性的限制。此外，传输光纤从地面集电极到培养皿或其它基材是一种挑战5。在这份报告中，全新设计的收集器，只需通过将铝箔带与接地收藏家制成，能够20厘米处一次获得大尺寸纤维毡可达10厘米。 图1和图2说明了原理图设计安装制造长达10厘米长的静电纤…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
采用生物医学工程系佛罗里达国际大学的设施，这项工作进行。
Materials
| Glycerol | Sigma-Aldrich | G7757 | |
| Dodecanedioic acid | Sigma-Aldrich | D1009 | |
| Gelatin | Sigma-Aldrich | D1890 | |
| Poly (ehtylene oxide) (PEO) | Sigma-Aldrich | 182028 | |
| Riboflavin | Sigma-Aldrich | 132350250 | 0.10% |
| Mouse embryonic stem cells | GlobalStem | GSC-5002 | |
| Matrigel | Becton Dickinson | 356234 | |
| DMEM/F12 | Thermo Scientific | SH30272.02 | |
| N2 supplement | Invitrogen | 17502048 | 1% |
| FGF2 | Stemgent | 03-0002 | 10ng/ml |
| Accutase | Invitrogen | A11105-01 | |
| Phosphate buffered saline (PBS) | Invitrogen | 10010-031 | |
| Resazurin fluorescence dye | Sigma-Aldrich | 62758-13-8 | |
| SV Total RNA Isolation System | Promega | Z3100 | |
| GoScript Reverse Transcription System | Promega | A5000 | |
| GoTaq qPCR Master Mix | Promega | A6001 | |
| Syringe pump | Fisher scientific | 14-831-200 | |
| High voltage power source | Spellman High Voltage Electronics Corporation | SL30 | |
| UV light | Philips | 308643 | 15W/G15T8 |
| Synergy HT Multi-Mode Microplate Reader | BioTek | ||
| Perkin Elmer GeneAmp PCR System 9600 | Perkin Elmer | 8488 | |
| StepOne Real-time PCR System | Applied Biosystems | 4376357 |
Referenzen
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