Polimerlerin doku mühendisliği ve hücre kültürü için elektrospinning süreci, bu makalede ele alınmaktadır. Özellikle multi-polimer elektrospinning photopatterning ve ek işleme yetenekleri ile photoreactive macromers elektrospinning açıklanmıştır.
Abstract
Doku mühendisliği alanında geliştikçe, daha karmaşık organ ve dokuların gereksinimlerini (örneğin, mekanik ve damarlanma) ele almak üzere daha uygun malzeme ve işleme teknikleri üretmek için çok büyük bir bir talep var. Elektrospinning yerli ekstraselüler matriks mimarisi ve büyüklük ölçeği taklit fibröz iskeleleri oluşturmak için popüler bir tekniktir. Lifler, kök hücre farklılaşma (bkz. Mauck tarafından geniş yorumlar da dahil olmak üzere, hücresel davranışı doğrudan kullanılabilir beri bu fibröz iskeleleri de hücre kültürü substrat olarak yararlı<em> Ve ark.</em> Ve eşik<em> Ve ark.</em> Daha fazla bilgi için). Bu makalede, polimerler elektrospinning genel süreci tanımlamak ve bir örnek olarak, bkz. Electrospin ışığa maruz kalma ile çapraz bağlanma yeteneğine sahip bir reaktif hyaluronik asit (Ifkovits<em> Ve ark.</em> Photocrosslinkable malzemeler üzerine bir inceleme). Biz de böyle photopatterning ve multi-polimer iskele oluşumu gibi daha fazla işleme yetenekleri tanıtmak. Photopatterning hücresel infiltrasyon ve doku dağıtımı arttırmak için kanallar ve çok ölçekli porozite iskeleleri oluşturmak için kullanılabilir. Multi-polimer iskeleler porozite hücresel infiltrasyon için özel bir iskele de dahil olmak üzere özellikleri (mekanik ve bozulma), daha iyi ayarlamak için yararlıdır. Ayrıca, bu teknikler, başarılı bir doku mühendislik yapılarının geliştirilmesi için gerekli ipuçlarını sağlayan karmaşık iskeleleri oluşturmak için polimerler ve reaktif macromers geniş bir yelpazeye dahil etmek için uzatılabilir.
Protocol
A. Tek Polimer elektrospinning Elektrospinning çözüm hazırlarken önce, birkaç gün boyunca 37 ° C eriterek photoinitiator 0.5 ağırlıkça% çözüm Irgacure 2959 (I2959), deiyonize su. Bu adım, bir photoreactive polimer kullanılıyor ise gerekli değildir. 2 ağırlıkça% Meha, 3 ağırlıkça% nihai bir konsantrasyon ile bir çözüm hazırlamak için methacrylated hyaluronik asit (Meha, Burdick ve ark. Sentezi için), poli (etilen oksit) (PEO, 900 kDa) ve deiyonize su I2959 bi…
Discussion
Elektrospinning polimerler fibröz iskeleleri hazırlamak için kullanılmıştır. Photocrosslinkable ışığa maruz kalma çapraz bağlanma için gerekli olan bir örnek olarak kullanılan hyaluronik asit dayalı iskele. Meha olarak reaktif macromers, kullanımı ile, daha önce gelişmiş hücresel dağılım göstermiştir kanallar, makro ve mikro gözenekli iskeleleri formu photocrosslinking sırasında bir maske kullanımı ile iskeleler dahil edilmiştir. Ayrıca, aynı anda iki farklı polimerler bizim özel ap…
Acknowledgements
Bu çalışma, JLI ve National Institutes Heath hibe R01AR056624 bir Amerikan Kalp Derneği predoctoral Bursu ile desteklenmiştir.
Materials
Material Name
Type
Company
Catalogue Number
Comment
DAPI
Reagent
Invitrogen
D1306
I2959
Reagent
Ciba Specialty Chemicals
PEO 200 kDa
Polysciences
17503
PEO 900 kDa
Reagent
Sigma
189456
Methacryloxethyl thiocarbamoyl rhodamine B
Reagent
Polysciences
23591-100
Prepare stock solution in DMSO
Live/Dead Stain Kit
Reagent
Invitrogen
L3224
Contains Calcein (stains live cells green) and ethidium homodime (stains red dead cells)
Syringe Pump
Equipment
KD Scientific
KDS100
Two are needed for dual polymer spinning
Power Source
Equipment
Gamma High Voltage
ES30P-5W
Two are needed for dual polymer spinning
Motor
Equipment
Triem Electric Motors, Inc
0132022-15
Must attach to a custom built mandrel
Tachometer
Equipment
Network Tool Warehouse
ESI-330
Use to monitor mandrel speed
Omnicure UV Spot Cure System with collimating adapter
Ifkovits, J. L., Sundararaghavan, H. G., Burdick, J. A. Electrospinning Fibrous Polymer Scaffolds for Tissue Engineering and Cell Culture. J. Vis. Exp. (32), e1589, doi:10.3791/1589 (2009).