Summary

Tri-gelaagde Electrospinning Native Arteriële Architectuur met behulp van polycaprolacton, Elastine en Collageen Mimic: Een voorbereidende studie

Published: January 04, 2011
doi:

Summary

Het doel van deze studie was om de inheemse drie gelaagde architectuur van de vaatwand na te bootsen. Om dit te bereiken, was electrospinning in dienst met het gebruik van een 3-1 (input-output) nozzle en mengsels van polycaprolacton, elastine en collageen.

Abstract

Gedurende inheemse slagader, collageen en elastine spelen een belangrijke rol, die een mechanische ruggengraat, het voorkomen van schip breuk, en het bevorderen van het herstel onder pulsatiele vervormingen. Het doel van deze studie was om de structuur van de inheemse slagader na te bootsen door het vervaardigen van een multi-layered electrospun conduit samengesteld uit poly (caprolacton) (PCL) met de toevoeging van elastine en collageen aan de mengsels van 45-45-10, 55-35 – 10 en 65-25-10 PCL-ELAS-COL de mechanische eigenschappen indicatie van de inheemse arterieel weefsel aan te tonen, terwijl de resterende bevorderlijk voor weefselregeneratie. Hele enten en individuele lagen werden geanalyseerd met behulp van eenassige trekproeven, dynamisch compliance, hechtingen retentie en barststerkte. Naleving resultaten bleek dat wijzigingen in de midden / laag mediale algemene graft gedrag met hele graft compliance waarden variërend van 0,8 veranderd – 2,8% / 100 mmHg, terwijl de uniaxiale resultaten toonden een gemiddelde modulus bereik van 2,0 tot 11,8 MPa. Zowel de modulus en de naleving van gegevens die worden weergegeven waarden binnen het bereik van inheemse slagader. Wiskundige modellering werd uitgevoerd om te laten zien hoe veranderingen in laag stijfheid van de algemene omtrekswand spanning van invloed zijn, en als een ontwerp van steun voor de beste mechanische combinatie van materialen te bereiken. Algemeen zijn de resultaten erop dat een transplantaat kan worden ontworpen om een ​​tri-gelaagde structuur na te bootsen door het veranderen van laageigenschappen.

Protocol

Voorafgaand aan electrospinning, collageen, vanaf 6 maanden runderen corium, moet uitgepakt worden met een azijnzuur gebaseerd proces. Dit gewonnen collageen wordt dan gezuiverd door middel van een volgende serie van ontbindingen, neerslag, en dialyses. Zodra collageen is gevriesdroogd, kan het elektrospinproces beginnen. Drie materialen zijn opeengehoopt: polycaprolacton (PCL), elastine (ELAS) en collageen (COL). Deze materialen worden afzonderlijk opgelost in 1,1,1,3,3,3 hexafluor-2-propanol (HFP, TCI-Amerika) in concentrat…

Discussion

De meest kritieke deel van deze studie is het elektrospinproces. Bij gebruik van een 3-1 input-output mondstuk, gewelfde en op te laden verlies kan optreden. Als dit zich voordoet, zal de spanning in verband met het polymeer dat is spinning daling veroorzaakt gelast, "nat" vezels en het creëren van delaminatie tussen elk van de drie lagen. Daarom in overeenstemming zijn elektrische potentialen zijn essentieel voor een ideaal multi-layered buis te verkrijgen.

Naleving mismatch is e…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We willen graag de American Heart Association Mid-Atlantische Partner (0555407U, GLB) bedanken voor de financiering.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Polycaprolactone   Sigma    
Elastin   Elastin Products Company    
Collagen        
Acetic Acid   Fisher    
Sodium Chloride   Fisher    
TRIS   Fisher    
6 L Avanti J-HC Centrifuge   Beckman Coulter    
1,1,1,3,3,3 hexafluoro-2-propanol   TCI America    
3 ml Becton Dickinson Syringe        
CZE1000R Rack Mount Power Supply   Spellman    
High-Pressure Syringe Pump   Cole Parmer    
1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide   Pierce    
70 % ethanol   Sigma Aldrich    
ImageTool 3.0 software   Shareware provided by UTHSCSA    
Scanning Electron Microscope   Zeiss EV050    
MTS Bionix 200 testing system   MTS Systems Corp.    
TestWorks version 4        
Intelligent Tissue Engineering via Mechanical Stimulation (ITEMS) Bioreactor   Tissue Growth Technologies    

Riferimenti

  1. McClure, M. J., Sell, S. A., Barnes, C. P., Bowen, W. C., Bowlin, G. L. Cross-linking Electrospun Polydioxanone-Soluble Elastin Blends: Material Characterization. Journal of Engineered Fibers and Fabrics. 3, 1-10 (2008).
  2. . . Cardiovascular implants – Vascular graft protheses. VP20, (1994).
  3. McClure, M. J., Sell, S. A., Simpson, D. G., Walpoth, B. H., Bowlin, G. L. A three-layered electrospun matrix to mimic native arterial architecture using polycaprolactone, elastin, and collagen: A preliminary study. Acta Biomater. , (2010).

Play Video

Citazione di questo articolo
McClure, M. J., Sell, S. A., Simpson, D. G., Walpoth, B. H., Bowlin, G. L. Tri-layered Electrospinning to Mimic Native Arterial Architecture using Polycaprolactone, Elastin, and Collagen: A Preliminary Study. J. Vis. Exp. (47), e2084, doi:10.3791/2084 (2011).

View Video