وتتناول عملية electrospinning البوليمرات للهندسة الأنسجة والخلايا الثقافة في هذه المقالة. على وجه التحديد ، هو وصفها electrospinning من macromers photoreactive مع قدرات معالجة إضافية من photopatterning وelectrospinning متعددة البوليمر.
Abstract
باعتبار أن هذا المجال من تطور هندسة الأنسجة ، وهناك طلب هائل على انتاج مزيد من المواد المناسبة وتقنيات المعالجة من أجل تلبية الاحتياجات (على سبيل المثال ، الميكانيكا والأوعية الدموية) من أجهزة أكثر تعقيدا والأنسجة. Electrospinning هو الاسلوب الشعبي لإنشاء السقالات الليفية التي تحاكي العمارة ومقياس حجم المصفوفة خارج الخلية الأصلية. هذه السقالات ليفية مفيدة أيضا بمثابة ركائز الثقافة الخلية حيث يمكن استخدام ألياف لتوجيه السلوك الخلوية ، بما في ذلك تمايز الخلايا الجذعية (انظر نقدية مستفيضة Mauck<em> وآخرون.</em> وسيل<em> وآخرون.</em> لمزيد من المعلومات). في هذه المقالة ، نحن تصف عملية electrospinning العامة للبوليمرات وكمثال على ذلك ، وهو حمض الهيالورونيك electrospin التفاعل قادرة على يشابك مع التعرض للضوء (انظر Ifkovits<em> وآخرون.</em> لإعادة النظر في المواد photocrosslinkable). نقدم أيضا قدرات مزيد من المعالجة مثل photopatterning ومتعددة البوليمر تشكيل السقالة. يمكن استخدامها لإنشاء السقالات Photopatterning مع قنوات مسامية ومتعددة المستويات لزيادة عمليات التسلل الخلوية وتوزيع الأنسجة. متعددة البوليمر السقالات مفيدة لضبط أفضل الخصائص (الميكانيكا وتدهور) من سقالة ، بما في ذلك مسامية مصممة للتسلل الخلوية. وعلاوة على ذلك ، يمكن توسيع هذه التقنيات لتشمل مجموعة واسعة من البوليمرات وmacromers رد الفعل لإنشاء السقالات المعقدة التي توفر الاشارات اللازمة لتطوير بنيات الأنسجة نجاحا هندسيا.
Protocol
ألف مفردة بوليمر Electrospinning قبل إعداد حل electrospinning ، وجعل 0.5 ٪ بالوزن حل photoinitiator ، Irgacure 2959 (I2959) ، في ماء منزوع الأيونات عن طريق إذابة عند 37 درجة مئوية لعدة أيام. هذه الخطوة غير ضرورية إذا لم يتم بوليمر photoreactive المستخدمة. <li…
Discussion
كان يستخدم لإعداد Electrospinning السقالات ليفية من البوليمرات. Photocrosslinkable السقالات على أساس حمض الهيالورونيك استخدمت كمثال توضيحي ، حيث هناك حاجة إلى التعرض للضوء ليشابك. مع استخدام macromers رد الفعل ، مثل MeHA ، أدرجت القنوات التي أثبتت سابقا التوزيع المعززة الخلوية في السقالا…
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل جمعية القلب الاميركية زمالة Predoctoral لمبادرة التعلم المشتركة والمعاهد الوطنية للمنح R01AR056624 هيث.
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).