Postproduction Verarbeitung von Elektrogesponnene Fasern für Tissue Engineering
Summary
Elektrogesponnene Gerüste können Post-Production für das Tissue Engineering-Anwendungen verarbeitet werden. Hier beschreiben wir Methoden für die Spinnerei komplexe Gerüste (durch aufeinander folgende Spinning), für die Herstellung dicker Gerüste (durch Multi-Schichtung mit Hitze und Dunst Glühen), für das Erreichen Sterilität (aseptische Produktion oder Postproduktion Sterilisation) und für die Erreichung entsprechenden biomechanischen Eigenschaften.
Abstract
Elektrospinnen ist eine häufig verwendete und vielseitige Methode, um Gerüste (oft biologisch abbaubar) für 3D-Tissue-Engineering zu produzieren. 1, 2, 3 Viele Gewebe in vivo biaxiale Dehnung unterzogen werden in unterschiedlichem Ausmaß wie Haut, Blase, Beckenboden und sogar den harten Gaumen als Kinder wachsen. Bei der Herstellung Gerüste für diese Zwecke besteht ein Bedarf an Gerüste der entsprechenden biomechanischen Eigenschaften entwickeln (ob mit oder ohne Zellen erreicht) und die steril sind für den klinischen Gebrauch. Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist nicht, wie grundlegende Elektrospinnen Parameter (wie es umfangreiche Literatur über Elektrospinnen) zu schaffen, sondern darüber, wie gesponnenen Gerüste Postproduktion verändern, dass sie für das Tissue Engineering Zwecke passen – hier Dicke, mechanische Eigenschaften und Sterilisation (erforderlich für klinischen Einsatz) werden berücksichtigt und wird auch beschrieben, wie Zellen auf Gerüsten kultiviert werden können und einer biaxialen Dehnung zu konditionieren für spezifische Anwendungen.
Elektrospinnen neigt dazu, dünne Bleche zu produzieren, als das Elektrospinnen Sammler wird beschichtet mit isolierenden Fasern wird es ein schlechter Leiter, so dass Fasern nicht mehr Pfand drauf. Daher beschreiben wir Ansätze zur dickeren Strukturen durch Wärme oder Dampf Glühen Erhöhung der Festigkeit von Gerüsten, aber nicht notwendigerweise die Elastizität erzeugen. Sequentielle Spinnen von Gerüsten aus verschiedenen Polymeren, komplexe Gerüste zu erreichen, wird ebenfalls beschrieben. Sterilisation Methoden kann sich negativ auf die Festigkeit und Elastizität von Gerüsten. Wir vergleichen drei Methoden für deren Auswirkungen auf die biomechanischen Eigenschaften auf elektrogesponnenen Gerüste aus Polymilchsäure-co-Glykolsäure (PLGA).
Imaging von Zellen auf Gerüsten und Bewertung der Produktion der extrazellulären Matrix (ECM) Proteine von den Zellen auf Gerüsten beschrieben. Kultivierung von Zellen in vitro auf Gerüsten verbessern können Schafott Festigkeit und Elastizität, aber das Tissue Engineering literature zeigt, dass die Zellen oft nicht angemessen ECM produzieren, wenn unter statischen Bedingungen kultiviert. Es gibt nur wenige kommerzielle Systeme zur Verfügung, mit denen ein zur Kultivierung von Zellen auf Gerüsten unter dynamischen Konditionierung Regimen -. Ein Beispiel ist die Bose ElectroForce 3100, mit der eine Konditionierung Programm auf Zellen in Scaffolds statt mit mechanischen Griffe innerhalb Medien gefüllte Kammer ausüben können, werden vier Eine Annäherung an ein Budget Zellkultur-Bioreaktor für die kontrollierte Verzerrung in zwei Dimensionen beschrieben wird. Wir zeigen, dass Zellen induziert werden kann, um Elastin unter diesen Bedingungen zu produzieren. Schließlich Bewertung der biomechanischen Eigenschaften der verarbeiteten Gerüsten mit oder ohne Zellen kultiviert wird, beschrieben.
Protocol
Discussion
Elektrospinnen ist eine sehr beliebte Technik zur Herstellung von Scaffolds für das Tissue Engineering. 14, 15, 16 Während es relativ einfach ist es, grundlegende elektrogesponnenen Gerüste für experimentelle Zwecke produzieren die Technik ist auch komplex und vielschichtig mit vielen Variablen. 6 Es gibt viele Studien beschreiben, wie die Elektrospinnen Parameter bestimmen das Gerüst hergestellt. In dieser Studie liegt der Fokus auf die großen Herausforderungen der Postproduktion auf Gerüst…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken BBSRC für die Finanzierung einer Promotion für Herrn Frazer Bye.
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 |
Referências
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