Электропрядения Волокнистые Строительные леса Полимер для тканевой инженерии и клеточной культуры
Summary
Процесс электропрядения полимеров для тканевой инженерии и клеточной культуры рассматривается в данной статье. В частности, электропрядения из фотореакционноспособных macromers с дополнительными возможностями обработки photopatterning и мульти-полимерный электропрядения описано.
Abstract
Как области тканевой инженерии развивается, есть огромный спрос, чтобы произвести больше подходящие материалы и методы обработки в целях удовлетворения требований (например, механиков и кровоснабжение) более сложные органы и ткани. Электропрядения является популярная техника для создания волокнистых строительные леса, которые имитируют архитектуру и размер масштаба родной внеклеточного матрикса. Эти волокнистые лесов могут быть также использованы в качестве субстратов культуре клеток с волокнами могут быть использованы для прямого сотовой поведения, включая дифференциацию стволовых клеток (см. обширные обзоры Mauck<em> Соавт.</em> И подоконников<em> Соавт.</em> Для получения дополнительной информации). В этой статье мы рассмотрим общие процесс электропрядения полимеров и в качестве примера, electrospin реактивной гиалуроновая кислота способна сшивания с освещенности (см. Ifkovits<em> Соавт.</em> Для обзора по photocrosslinkable материалов). Мы также ввести дополнительные возможности обработки, такие как photopatterning и мульти-полимерный эшафот образования. Photopatterning может быть использован для создания лесов с каналами и различных масштабов увеличения пористости клеточной инфильтрации и тканевого распределения. Multi-полимер леса полезны для лучшей настройки свойств (механика и деградации) леса, в том числе с учетом пористости для клеточной инфильтрации. Кроме того, эти методы могут быть расширены и включать широкий спектр полимеров и реактивной macromers создавать сложные строительные леса, которые предоставляют сигналы необходимые для успешного развития тканей инженерных конструкций.
Protocol
Discussion
Электропрядения был использован для подготовки волокнистых леса из полимеров. Photocrosslinkable лесов на основе гиалуроновой кислоты были использованы в качестве наглядного примера, где освещенность нужна для сшивания. С помощью реактивного macromers, таких как MeHA, каналы, которые ранее продемон…
Acknowledgements
Эта работа была поддержана американской ассоциации сердца Predoctoral стипендий для JLI и Национального института Хит грант R01AR056624.
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).
