Tri-couches électrofilage pour imiter l'architecture native artérielle à l'aide polycaprolactone, l'élastine et du collagène: une étude préliminaire
Summary
L'objectif de cette étude était d'imiter le natif architecture à trois couches de la paroi artérielle. Pour ce faire, électrofilage a été employé avec l'utilisation d'un 3-1 (entrées-sorties) des buses et des mélanges de polycaprolactone, l'élastine et du collagène.
Abstract
Tout au long de l'artère native, le collagène et l'élastine joue un rôle important, fournissant une dorsale mécanique, empêchant rupture de la cuve, et de promouvoir la récupération sous des déformations pulsatile. L'objectif de cette étude était d'imiter la structure de l'artère native en fabriquant un conduit électrofilé multicouche composé de poly (caprolactone) (PCL) avec l'ajout d'élastine et de collagène avec des mélanges de 45-45-10, 55-35 – 10 et 65-25-10 PCL-ELAS-COL afin de démontrer les propriétés mécaniques du tissu artériel indicatives indigènes, tout en restant favorable à la régénération des tissus. Greffes et les différentes couches entières ont été analysées à l'aide d'essais de traction uniaxiale, la compliance dynamique, la rétention de suture, et résistance à l'éclatement. Les résultats de conformité a révélé que les changements de la couche moyenne / médiane globale a changé le comportement du greffon avec l'ensemble des valeurs le respect du greffon allant de 0,8 – 2,8% / 100 mmHg, alors que les résultats ont démontré une large uniaxiale module moyenne de 2,0 à 11,8 MPa. Tant les données et la conformité module affiché des valeurs dans la plage de l'artère native. La modélisation mathématique a été mis en œuvre pour montrer comment les changements dans la rigidité couche d'affecter la tension pariétale globale circonférentielle, et comme une aide à la conception pour réaliser la meilleure combinaison mécanique des matériaux. Globalement, les résultats indiquent que la greffe peut être conçu pour imiter une structure à trois couches en modifiant les propriétés de couche.
Protocol
Discussion
La partie la plus critique de cette étude est le processus électrofilage. Lorsque vous utilisez un 3-1 d'entrée-sortie de buse, arquées et la perte de charge peut se produire. Si cela se produit, la tension associée avec le polymère qui tourne va diminuer entraînant soudés, «humide» et la création d'une délamination des fibres entre chacune des trois couches. Par conséquent, conformément potentiels électriques sont indispensables pour obtenir un idéal du tube multi-couches.
<p class="jove_con…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous tenons à remercier l'American Heart Association Mid-Atlantic affiliation (0555407U, GLB) pour le financement.
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
- 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).
- . . Cardiovascular implants – Vascular graft protheses. VP20, (1994).
- 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).
