Doku Mühendisliği ve Hücre Kültürü için Lifli Polimer Yapı iskeleleri elektrospinning
Summary
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
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 | Equipment | Exfo Life Sciences Division | S1000 | |
| Silicone Tubing | Equipment | McMaster-Carr | 51135K151 | |
| Luer Lock Female Adapter | Equipment | McMaster-Carr | 51525K293 | |
| Luer Lock Male Adapter | Equipment | McMaster-Carr | 51525K143 | |
| Needles | Equipment | Fisher Scientific | 14-825-16H | |
| Coverslips | Equipment | Corning | 2875-22 |
References
- Burdick, J. A., Chung, C., Jia, X., Randolf, M. A., Langer, R. Controlled degradation and mechanical behavior of photopolymerized hyaluronic acid networks. Biomacromolecules. 6, 386-391 (2005).
- Baker, B. M., Gee, A. O., Metter, R. B., Nathan, A. S., Marklein, R. A., Burdick, J. A., Mauck, L. R. The potential to improve cell infiltration in composite fiber-aligned electrospun scaffolds by the selective removal of sacrificial fibers. Biomaterials. 29, 2348-2358 (2008).
- Ifkovits, J. L., Burdick, J. A. Review: Photopolymerizable and degradable biomaterials for tissue engineering applications. Tissue Engineering. 13, 2369-2385 (2007).
- Khademhosseini, A., Eng, G., Yeh, J., Fukuda, J., Blumling, J., Langer, R., Burdick, J. A. Micromolding of photocrosslinkable hyaluronic acid for cell encapsulation and entrapment. J. Biomed Mater Res A. 79A, 522-532 (2006).
- Mauck, R. L., Baker, B. M., Nerurkar, N. L., Burdick, J. A., Li, W. J., Tuan, R. S., Elliott, D. M., M, D. Engineering on the Straight and Narrow: The Mechanics of Nanofibrous Assemblies for Fiber-Reinforced Tissue Regeneration. Tissue Engineering B. 15, 171-193 (2009).
- Sill, T. J., Von Recum, H. a. v. o. n. Electrospinning: applications in drug delivery and tissue engineering. Biomaterials. 29, 1989-2006 (2008).
- Sundararaghavan, H. G., Metter, R. B., Burdick, J. A. Electrospun fibrous scaffolds with multi-scale and photopatterned porosity. , (2009).
