Summary

ثلاثي الطبقات Electrospinning لتقليد العمارة الشرياني الأصلية باستخدام Polycaprolactone ، الإيلاستين ، والكولاجين : دراسة أولية

Published: January 04, 2011
doi:

Summary

كان الهدف من هذه الدراسة لتقليد الأصلي three العمارة الطبقات من جدران الشرايين. لإنجاز هذا ، كان يعمل مع electrospinning استخدام فوهة (المدخلات والمخرجات) 3-1 ، ومزيج من polycaprolactone ، الإيلاستين والكولاجين.

Abstract

طوال الشريان الأصلي ، والكولاجين والإيلاستين تلعب دورا هاما ، وتوفير العمود الفقري الميكانيكية ، ومنع تمزق السفينة ، وتعزيز الانتعاش تحت التشوهات نابض. كان الهدف من هذه الدراسة لتقليد بنية الشريان الأم عن طريق افتعال قناة electrospun متعدد الطبقات يتألف من بولي (caprolactone) (PCL) مع إضافة الإيلاستين والكولاجين مع مزيج من 45-45-10 ، 55-35 — 10 ، و65-25-10 PCL – ELAS – COL لإثبات الخواص الميكانيكية للأنسجة الشرايين الإرشادية الأصلية ، في حين تبقى مواتية لتجديد الأنسجة. وقد تم تحليل ترقيع كله والطبقات الفردية باستخدام اختبار الشد أحادية المحور ، والامتثال دينامية ، والاحتفاظ خياطة ، وقوة الانفجار. وكشفت النتائج أن الامتثال تغييرات على طبقة وسطى / الإنسي تغيير السلوك الكسب غير المشروع الشامل مع كل القيم الامتثال الكسب غير المشروع تتراوح بين 0،8-2،8 ٪ / 100 ملم زئبقي ، بينما أظهرت النتائج أحادي المحور مجموعة معامل متوسط ​​2،0-11،8 ميغاباسكال. كل من معامل والامتثال البيانات المعروضة قيم داخل نطاق الشريان الأصلي. وقد نفذ النمذجة الرياضية لاظهار كيف يمكن للتغييرات في طبقة تؤثر على صلابة الشاملة الإجهاد الجدار كفافي ، ونتيجة لتصميم المساعدات لتحقيق أفضل مزيج الميكانيكية للمواد. عموما ، أشارت النتائج التي يمكن أن تكون مصممة لتقليد طعم هيكل ثلاثي الطبقات عن طريق تغيير خصائص الطبقة.

Protocol

قبل electrospinning ، والكولاجين ، من أدمة البقري 6 أشهر ، يجب أن يكون استخراجه باستخدام حمض الخليك عملية بناء. ثم وهذا هو تنقية الكولاجين المستخرجة من خلال سلسلة لاحقة من انحلال ، الامطار ، وغسيل الكلى. بمجرد مجفد الكولاجين ، ويمكن أن تبدأ عملية electrospinning. <li styl…

Discussion

الجزء الأكثر أهمية من هذه الدراسة هو عملية electrospinning. عند استخدام 3-1 المدخلات والمخرجات الفوهة والظليل وفقدان تهمة قد تحدث. إذا كان هذا لا يحدث ، فإن الجهد المرتبطة البوليمر الذي يسبب انخفاض الغزل الملحومة ، "الرطب" ألياف وخلق delamination بين كل من ثلاث طبقات. لذلك ، إم?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

نود أن نشكر جمعية القلب الأميركية في منتصف المحيط الأطلسي انضم (0555407U ، GLB) للحصول على التمويل.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Polycaprolactone   Sigma    
Elastin   Elastin Products Company    
Collagen        
Acetic Acid   Fisher    
Sodium Chloride   Fisher    
TRIS   Fisher    
6 L Avanti J-HC Centrifuge   Beckman Coulter    
1,1,1,3,3,3 hexafluoro-2-propanol   TCI America    
3 ml Becton Dickinson Syringe        
CZE1000R Rack Mount Power Supply   Spellman    
High-Pressure Syringe Pump   Cole Parmer    
1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide   Pierce    
70 % ethanol   Sigma Aldrich    
ImageTool 3.0 software   Shareware provided by UTHSCSA    
Scanning Electron Microscope   Zeiss EV050    
MTS Bionix 200 testing system   MTS Systems Corp.    
TestWorks version 4        
Intelligent Tissue Engineering via Mechanical Stimulation (ITEMS) Bioreactor   Tissue Growth Technologies    

References

  1. McClure, M. J., Sell, S. A., Barnes, C. P., Bowen, W. C., Bowlin, G. L. Cross-linking Electrospun Polydioxanone-Soluble Elastin Blends: Material Characterization. Journal of Engineered Fibers and Fabrics. 3, 1-10 (2008).
  2. . . Cardiovascular implants – Vascular graft protheses. VP20, (1994).
  3. McClure, M. J., Sell, S. A., Simpson, D. G., Walpoth, B. H., Bowlin, G. L. A three-layered electrospun matrix to mimic native arterial architecture using polycaprolactone, elastin, and collagen: A preliminary study. Acta Biomater. , (2010).
check_url/2084?article_type=t

Play Video

Cite This Article
McClure, M. J., Sell, S. A., Simpson, D. G., Walpoth, B. H., Bowlin, G. L. Tri-layered Electrospinning to Mimic Native Arterial Architecture using Polycaprolactone, Elastin, and Collagen: A Preliminary Study. J. Vis. Exp. (47), e2084, doi:10.3791/2084 (2011).

View Video