Summary

Processamento de pós-produção de Fibras electrospun para Engenharia de Tecidos

Published: August 09, 2012
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Summary

Electrospun andaimes podem ser processados ​​de pós-produção para aplicações de engenharia de tecidos. Aqui descrevemos métodos para girar andaimes complexos (por fiação consecutivos), para fazer andaimes mais espessa (por camadas de multi-uso de calor ou vapor de recozimento), para atingir a esterilidade (produção asséptica ou pós-produção de esterilização) e adequadas para atingir as propriedades biomecânicas.

Abstract

Electrospinning é um método vulgarmente utilizado e versátil para produzir suportes (muitas vezes biodegradável) para a engenharia de tecidos 3D. 1, 2, 3 Muitos tecidos in vivo submetidos a distensão biaxial em graus variáveis ​​tais como a pele, bexiga chão, pélvica e até mesmo o palato duro como crianças crescer. Na produção de andaimes para estes fins, há uma necessidade de desenvolver andaimes de adequadas propriedades biomecânicas (quer alcançado sem ou com células) e que são estéreis para uso clínico. O foco deste trabalho não é como estabelecer parâmetros eletrofiação básicos (como há uma extensa literatura sobre electrospinning), mas sobre como modificar a pós-produção fiado andaimes para torná-los aptos para fins de engenharia de tecidos – aqui espessuras, propriedades mecânicas e de esterilização (necessário para uso clínico) são considerados e também descrevem como as células podem ser cultivadas em andaimes e submetido a estirpe biaxial para condicionar-los para aplicações específicas.

Electrospinning tende a produzir folhas finas, como o coletor de eletrofiação torna-se revestido com fibras isolantes, torna-se um mau condutor de tal forma que as fibras depósito não mais sobre ele. Daí que descrevem abordagens para produzir estruturas mais espessas por calor ou de vapor de recozimento do aumento da força de andaimes mas não necessariamente a elasticidade. Fiação sequenciais de andaimes de polímeros diferentes para alcançar andaimes complexos também é descrito. Metodologias de esterilização pode afetar negativamente a força ea elasticidade de andaimes. Nós comparar três métodos para os seus efeitos sobre as propriedades biomecânicas em andaimes electrospun de ácido láctico-co-glicólico poli (PLGA).

Imagiologia de células em andaimes e avaliação da produção de matriz extracelular (ECM) proteínas por células em suportes é descrita. A cultura de células in vitro sobre suportes podem melhorar andaime resistência e elasticidade, mas o tecido de engenharia litere mostra que as células muitas vezes não conseguem produzir ECM apropriado quando cultivadas sob condições estáticas. Existem poucos sistemas comerciais disponíveis, que permitem que um de cultura de células em andaimes sob regimes de condicionamento dinâmicos -. Um exemplo é o Electroforce Bose 3100 que pode ser utilizado para exercer um programa de condicionamento em células em andaimes realizada utilizando apertos mecânicas dentro de alguns meios câmara cheia 4 Uma abordagem para um biorreactor de cultura de células para orçamento distorção controlada em 2 dimensões é descrito. Nós mostramos que as células podem ser induzidas a produzir elastina sob estas condições. Finalmente avaliação das propriedades biomecânicas de andaimes transformados cultivadas com ou sem células é descrita.

Protocol

1. Eletrofiação de fibras aleatórias e Alinhados Electrospinning cria finas redes fibrosas usando potencial elétrico para desenhar uma solução de polímero para um colecionador de terra. Colectores pode estar em formas muito diversas e pode ser estático ou, mais comumente, em rotação. O solvente evapora antes da solução chega ao colector e do jacto solidifica-se em uma fibra. Cada polímero requer seu próprio conjunto de condições para produzir um det…

Discussion

Electrospinning é uma técnica muito popular para a produção de andaimes para engenharia de tecidos. 14, 15, 16 Embora seja relativamente simples para produzir scaffolds electrospun básicas para o uso experimental da técnica também é complexo e multifacetado, com muitas variáveis. 6 Há muitos estudos que descrevem como o eletrofiação parâmetros determinam o andaime produzido. Neste estudo, o foco está na produção considerável desafios pós para fazer andaimes de arquiteturas adequad…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Agradecemos BBSRC para financiar um PhD para o Sr. Bye Frazer.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
Poly lactic-co-glycolic acid Sigma Aldrich    
Poly lactic acid Sigma Aldrich 81273 Inherent viscosity ~2.0dl/g
Poly ε-caprolactone Sigma Aldrich    
Poly hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate 12:1 Goodfellow 578-446-59 PHB88/PHV12
Dichloromethane Sigma Aldrich or Fisher 270997 or D/1850/17 >99.8% contains 50-150ppm amylene stabiliser
50 multi coloured balloons Wilkinson’s Hardware Stores Ltd. 0105790  
Goat anti-rabbit IgG (FC):FITC AbDserotec STAR121F  
Rabbit anti-human alpha elastin AbDserotec 4060-1060  
Screw Cap GL45 PP 2 Port, pk/2 SLS 1129750  
4′,6-Diamidino-2-phenylindole dihydrochloride Sigma Aldrich  32670  
CellTracker  green CMFDA Invitrogen C7025  
CellTracker  red CMTX Invitrogen C34552  

References

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Cite This Article
Bye, F. J., Wang, L., Bullock, A. J., Blackwood, K. A., Ryan, A. J., MacNeil, S. Postproduction Processing of Electrospun Fibres for Tissue Engineering. J. Vis. Exp. (66), e4172, doi:10.3791/4172 (2012).

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