Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Elektro Faser-Gerüste von Poly (Glycerin-dodecandioat) für Ingenieurnervengewebe aus embryonalen Stammzellen der Maus

Published: June 18, 2014 doi: 10.3791/51587

Summary

Synthese und Herstellung von elektro langen Fasern sich über eine größere Ablagefläche über einen neu gestalteten Sammler aus einem neuartigen biologisch abbaubaren Polymer namens Poly (Glycerin-Dodecanoat) (PGD) wurde berichtet. Die Fasern waren in der Lage, das Wachstum von pluripotenten Zellen aus Maus-Stammzellen zu unterstützen.

Abstract

Für Tissue-Engineering-Anwendungen ist die Herstellung von biologisch abbaubaren und biokompatiblen Stützgerüste der wünschenswerteste aber schwierige Aufgabe. Von den verschiedenen Herstellungsverfahren, ist die Elektro attraktiv wegen ihrer Einfachheit und Vielseitigkeit. Zusätzlich elektrogesponnene Nano imitieren die Größe der natürlichen extrazellulären Matrix gewährleistet zusätzliche Unterstützung für das Überleben der Zelle und Wachstum. Diese Studie zeigte, die Lebensfähigkeit der Herstellung von Langfasern sich über eine größere Ablagefläche für eine neuartige biologisch abbaubare und biokompatible Polymer namens Poly (Glycerin-Dodecanoat) (PGD) 1 unter Verwendung einer neu entwickelten Kollektor für Elektro. PID zeigt einzigartige elastischen Eigenschaften mit ähnlichen mechanischen Eigenschaften von Nervengewebe, somit geeignet für neuronale Gewebe-Engineering-Anwendungen ist es. Die Synthese und Herstellung Set-up für die Herstellung von Fasergerüstmaterial war einfach, sehr gut reproduzierbar und kostengünstig. BiokompatibilitätTests könnten Zellen aus embryonalen Stammzellen der Maus abgeleitet zu haften und wachsen an den elektro PGD Fasern. Zusammenfassend dieses Protokoll ein vielseitiger Herstellungsverfahren für die Herstellung von PGD elektrogesponnenen Fasern um das Wachstum von embryonalen Maus-Stammzellen abgeleitete neuronale Linie Zellen unterstützen.

Introduction

Elektrospinnen ist eine der wirksamsten Methoden, um die Verarbeitung der Mikro-zur Nanometer-Größe Fasergerüste herzustellen. Das Grundprinzip der Elektro beinhaltet eine Taylor-Konus der Lösung, die an der Öffnung der Nadel durch Anlegen einer Hochspannung zwischen der Nadelspitze und einem geerdeten Kollektor gehalten wird. Wenn die elektrostatische Abstoßung in der Lösung überwindet die Oberflächenspannung, wird eine geladene Flüssigkeitsstrahl von der Nadelspitze ausgestoßen wird, durch die Luft mit Lösungsmittelverdampfung, und wird schließlich auf der geerdeten Kollektor abgeschieden. Die Spritzenpumpe stellt einen kontinuierlichen Fluss von Lösung aus der Spinndüse austretende und damit mehrere Kopien der elektrogesponnenen Fasern in kurzer Zeit hergestellt werden. Im Verlauf Verlassen der Spinndüse zu dem Kollektor zu gelangen, wird der geladene Strahl durchlaufen Dehnung und Schlag nach einer Anzahl von Parametern, die die Viskosität und die Oberflächenspannung der Polymerlösung enthalten, die elektrostac Kraft in der Lösung, und die Wechselwirkung des externen elektrischen Feldes, usw. 2.

In der Elektrospinnverfahren dient ein Sammler als ein leitfähiges Substrat, wo die Mikro-bis Nanometer-Fasern abgelagert werden könnte. In dieser Studie wurde eine neue Art von Fasersammler wurde entwickelt, um Fasermatten mit der gewünschten Größe (Länge x Breite) zu erhalten. Traditionell wird die Aluminiumfolie als Kollektor verwendet, aber es ist schwierig, die Fasern von der flachen Oberfläche an ein anderes Substrat zu übertragen. Die Schwierigkeiten bei der Ernte eine intakte Fasermatte von einem traditionellen Sammler war vor allem aufgrund der Tatsache, dass die elektrogesponnenen Fasern legen stark an die Sammler-Oberfläche. Daher modifizierten wir die Sammler durch Falten ein Stück Aluminiumfolie zu einem rechteckigen Streifen und Befestigung senkrecht zu einer flachen Metallplatte. Die elektrogesponnenen Fasern in dem Bereich zwischen der Spitze des Streifens und der Metallplatte, die leicht auf einen anderen übertragen werden können substrat gestrecktE.

Das Interesse an thermisch vernetzten elastomeren Polymeren wächst schnell, weil der Pionierarbeit von Robert Langer-Gruppe, die Poly (Glycerin Sebacat) (PGS), ein Polyester, der analog zu vulkanisierten Kautschuks in 2002 3. Ähnlich PGS eingeführt wurde, haben wir erfolgreich entwickelt Poly (Glycerin-Dodecanoat) (PID) durch thermische Kondensation von Glycerin und Dodecandisäure und demonstriert seine einzigartige Formgedächtniseigenschaft ein. Im Gegensatz zu steiferen synthetischen Materialien Poly (Hydroxybutyrat) oder Poly (L-lactid) (Young-Modul von 250 MPa und 660 MPa) aufweist PGD elastomere Eigenschaft wie Gummi, mit einem Young-Modul von 1,08 MPa, wenn die Temperatur über 37 ° ist C, die eine enge Übereinstimmung mit der in-situ peripheren Nerven (0,45 MPa) ist. Darüber hinaus ist die PID biologisch abbaubar und die Abbauzeit kann durch Variation des Verhältnisses von Glycerin und Dodecandisäure fein abgestimmt werden. Dodecandisäure ist ein Zwölf-Kohlenstoff-UnterPosition mit zwei endständigen Carboxygruppen, HOOC (CH 2) 10 COOH. Auch nummeriert Dicarbonsäuren wie Sebacinsäure und Dodecandisäure kann metabolisiert werden zu Acetyl-CoA und geben Sie den Tricarbonsäurezyklus (TCA) / (Zitronensäure-Zyklus). Das Stoffwechselprodukt von Dicarbonsäuren, Succinyl-CoA, ein gluconeogenetischen Vorläufer und Zwischen der TCA-Zyklus 4. So schlugen einige Studien, dass sie als alternativer Kraftstoff Substrat für die enterale und parenterale Ernährung, insbesondere bei der pathologischen Bedingungen verwendet werden. Außerdem weist eindeutige PID Formgedächtnis weil ihre Glasübergangstemperatur 31 ° C, so zeigt es verschiedene mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur und Körpertemperatur. In der Summe ist die PID biologisch abbaubare, biokompatible, Ausstellen einzigartigen elastischen Eigenschaften mit ähnlichen Nervengewebe mechanische Eigenschaften; Daher ist es ein geeignetes Material für Nervengewebe Technik. In diesem Protokoll wird die elektrolange Fasern überspannt eine große Ablagefläche wurden über die neu gestalteten Sammler aus PGD hergestellt. Die Fasergerüste können mit der Maus pluripotente Stammzellen Wachstum und die Differenzierung zu unterstützen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Elektrospinning Collector Setup-

  1. Schneiden die Aluminiumfolie in einem rechteckigen Stück.
  2. Falten Sie das rechteckige Stück in einen rechteckigen Streifen, und befestigen Sie es senkrecht zu einer flachen Metallplatte mit Klebeband (Abbildung 1). Hinweis: Die Größe der Fasermatte hängt von der Länge und Breite des Streifens. Somit kann die Bandabmessungen nach Bedarf eingestellt werden.

2. Polymere Herstellung der Lösung

  1. Mischen Glycerin und Dodecandisäure (DDA) in einem Molverhältnis von 1:1 in einem Becherglas bei 120 ° C für 100 h PGD-Polymer zu erhalten.
  2. Auflösen Poly (ethylenoxid) (PEO) und Gelatine in 65% Ethanol mit einem Gewichtsverhältnis von 1.5:3:95.5 in einem 15 ml-Röhrchen, den Verschluss und die Mischung in einem Ofen bei 60 ° C für 1 h unter Rühren bis es eine homogene Lösung (Grundlösung).
  3. Für Elektro, mischen Sie die PID-Polymer und die Grundlösung in 4.06 Gewichts-Verhältnis. Hinweis: PID-Konzentration hat eine big Wirkung auf Faserdurchmesser. 30% -50% Prozent PID akzeptabel Fasern mehr als 5 cm mit einer erhöhten Faserdurchmessern zu erzeugen.
  4. In 0,1% Riboflavin der Polymerlösung und gut mischen.

3. Elektrospinning

  1. Feed der Polymerlösung in eine 5 ml Standardspritze mit einer 18 G abgestumpft Nadel aus Edelstahl.
  2. Legen Sie die Spritze in eine Spritzenpumpe.
  3. Befestigen des geerdeten Anschluß eines Hochspannungsleistungsquelle mit der Metallplatte und dem positiv geladenen führen zu der Nadel.
  4. Den Abstand zwischen der Nadel und der Aluminiumfolienband 15 cm.
  5. Zeigen die Spritzenpumpe in einem Winkel von etwa 15 ° mit der Horizontalen, um die Aggregation der Fasern an der Vorderseite des Streifens zu verhindern.
  6. Schalten Sie die Spritzenpumpe und die Durchflussrate der Pumpe bis 0,6 ml / Std.
  7. Schalten Sie die Hochspannungsquelle und stellen Sie die Betriebsspannung von 14,6 kV.

4.Faserverarbeitung

  1. Nach Abschluss der Sammlung ist, setzen die Fasermatte mit UV-Licht für 60 min für die Vernetzung.
  2. Übertragen der Fasermatte aus der Aluminiumfolienstreifen auf eine 100 mm Petrischale, und setzen diese mit UV-Licht für weitere 20 min zur Sterilisation.
  3. In einer biologischen Sicherheitsschrank, schneiden Sie die Fasermatte in runde Stücke der gleichen Größe mit einem Skalpell und legen Sie die Stücke in eine 24-Well-Platte.
  4. Für Zellvorge Impfbehandlung tauchen Faserproben in 1 ml phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) und bei 37 ° C über Nacht.
  5. Am folgenden Tag, sorgfältig absaugen PBS, 1 ml Differenzierungsmedium (DMEM/F12, N2 und FGF2) (siehe Rezept in der Materialtabelle) in jede Vertiefung und Inkubation bei 37 ° C für 3 Stunden.
  6. Saugen Differenzierungsmedium vorsichtig, fügen 0,2 ml Matrigel jedem Faserprobe und bei 37 ° C für 30 min. Hinweis: Laminin kann auch für Faserbeschichtung verwendet werden. 0,2 ml von 20 ug / ml Lamininan die Faser und Inkubieren bei Raumtemperatur für 3 Stunden.
  7. Über Matrigel vorsichtig aus jedem Well. Spülen mit 2 ml Differenzierungsmedium einmal. Anmerkung: Die Faserproben sind bereit für die Zellkultur.

5. Zellaussaat auf Fibers

  1. 1 ml der Accutase auf der MES-Zellkulturschale und Inkubation für 10 min bei 37 ° C
  2. Nach 10 min werden die MES-Zellen von der Kulturschale abgelöst. 4 ml Differenzierungsmedium mit der Platte. Sammeln Sie die schwimmenden MES-Zellen in ein 15-ml-Tube und Pipetten Zellen nach oben und unten, um Kolonien (ca. 15x) zu brechen.
  3. Zentrifuge bei 400 × g für 5 min und resuspendieren Zellen in 4 ml Differenzierungsmedium.
  4. Zählen Sie die Zellen mit einer Zählkammer. Transfer von 200 &mgr; l der Zellsuspension in ein 15 ml-Röhrchen und verdünnte es 10x mit Differenzierungsmedium. Übertragen 15 &mgr; l der verdünnten Zellsuspension in eine Kammer auf der Zählkammer mit einem Deckglas vorhanden. Zählendie Zellen in der Mitte Platz 1 mm und die vier Ecken Quadrate der Zählkammer unter dem Mikroskop. Hinweis: Zelle pro ml = die Durchschnittszahl pro Quadrat x Verdünnungsfaktor x 10 4
  5. Legen Sie ca. 5 x 10 4 MES-Zellen auf jede gut. Langsam fallen die Zellsuspension auf die Mitte der Faserproben, statt ein Abrutschen auf die Seite des Brunnens, die Lösung aus dem Ablassen der Fasermatte zu verhindern.
  6. 1 ml Differenzierungsmedium in jede Vertiefung, und halten Sie die Platte in einem Brutschrank bei 37 ° C und 5% CO 2, um Zellen Befestigung, Wachstum und Differenzierung zu ermöglichen.
  7. Saugen Sie das alte Medium aus jeder Vertiefung und ersetzen jeden zweiten Tag mit 1 ml frischem Differenzierungsmedium.

6. Zellviabilitätsmessungen

  1. Saugen Sie das alte Medium aus jedem Well.
  2. Mischen 1/10 Volumen von Resazurin Fluoreszenz-Reagenz mit Kulturmedium und Zugabe von 1 ml in jede Vertiefung.
  3. Incubaß bei 37 ° C und 5% CO 2 für 4 Stunden, vor Licht geschützt.
  4. Nach 4 Stunden, dann 100 ul 3x des Reagenz aus jeder Vertiefung in eine 96-Well-Platte und dann die Proben sind bereit, auf einem Fluoreszenz-Spektralphotometer mit 560EX nm/590EM Filtereinstellungen gemessen werden.

7. Real Time PCR

  1. Nach 14 Tagen Kultur hinzufügen Lyse-Puffer zu den Proben zu isolieren, und die Gesamt-RNA aus den Zellen an der Faserproben.
  2. Verwenden Sie 4 ul von Gesamt-RNA in cDNA in 20 ul Reaktions Skalen Synthese durch reverse Transkription.
  3. Die PCR-Reaktionsgemisch in jedem optischen Röhre: 10 ul Master Mix (2x), 0,2 &mgr; l Farbstoff, 8 &mgr; l Nuklease-freiem Wasser, 1 &mgr; l cDNA und 1 ul Primer (Primer in dieser Studie sind in Tabelle 1 aufgeführt).
  4. Stellen Sie das PCR-Programm: ein. 95 ° C 2.20 min, 1 Zyklus b. 95 ° C 3 sec → 60 ° C 1 min, 40 Zyklus c. 95 ° C 15 s, 1 d-Zyklus. 60 ° C 1min, 1 Zyklus e. 95 ° C 15 sec, 1 Zyklus. Wählen Vergleichs C T-Methode, um die relative Genexpression zu bestimmen.
  5. Nach der PCR beendet ist, analysieren die Echtzeit-PCR-Ergebnisse mit StepOne-Software und exportieren Sie die Ergebnisse in Excel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Die Hauptkomponenten der Elektro sind in Abbildung 1 dargestellt. Ein großer Größe Fasermatte wurde in der Regel durch die senkrecht befestigt Aluminiumfolienstreifen und einer flachen Metallplatte erhalten. Abbildung 2 zeigt die Kollektordesign und die Elektrofasermatte. Die Breite und Länge kann für unterschiedliche Anwendungen angepasst werden. Die Länge der Faser mit PID-Grundlösung und Polymermischung hergestellt ist, bis zu 10 cm. Die Morphologie der elektrogesponnenen Fasern ist in Fig. 3 dargestellt. Die Durchmesser der Fasern von 40% PGD Konzentration hergestellt werden im Mikrometerbereich. Konfokale Mikroskopiebilder von differenzierten Zellen aus MES-Zellen für 3 bis 6 Tage kultiviert Fasern abgeleitet sind in Abbildung 4 dargestellt. Die grünen Fluoreszenzsignale von der Überexpression des grün fluoreszierenden Proteins (GFP) in den Zellen kam. Das Ergebnis der Resazurin Fluoreszenz Reagenz in Abbildung 5 gezeigt, dass MES-Zellen wachsenn auf der PGD Fasern Beschichtung mit Matrigel und Laminin hatte gleichwertige Zelllebensfähigkeit und hatte relativ höhere Proliferation im Vergleich zu unbeschichteten Gruppe. Die Genexpression von Pluripotenz und neuronale Zellen Marker wurde durch Echtzeit-PCR quantifiziert (Abbildung 6). Die Mehrheit der MES-Zellen kultiviert auf Fasern äußerte die Pluripotenzmarker OCT4, Nanog und Sox2, während die Minderheit der Zellen exprimierten das neuronale Stammzellen markiert PAX6 und Nestin. Nach 2 Wochen Kultur, mES auf Fasern gewachsen zeigten erhöhte Expression von neuronalen Zell Marken wie MAP2 und DCX sowie Oligodendrozyten-Marker Oligo 1 und Astrozyten-Marker GFAP.

Figur 1
Abbildung 1. Elektro. Einrichten Die Polymerlösung wird aus einer stumpfen Nadel ausgestoßen. Eine Hochspannungsquelle Gründen eine flache Metallplatte einnd eine Aluminiumfolie Streifen zwischen dem Mikro-bis Nanometer-Fasern abgelagert werden (blau).

Figur 2
2. Collector Design und elektroFaserMatte. Die Breite und Länge der Fasermatte kann leicht durch Einstellen der Größe der Aluminiumfolienstreifen geändert werden. Es gibt keine Begrenzung für die Mattenbreite, und die längsten Fasern können bis zu 10 cm lang sein.

Fig. 3
3. REM-Aufnahmen von elektro der PID-Grundlösung und 4.06 (w / w). Der durchschnittliche Durchmesser der Fasern beträgt etwa 2 um. Wenn die PID-Konzentration auf 30% abnimmt, nimmt der durchschnittliche Durchmesser der Fasern liegt in Nanometerbereich. Der weißeMaßstab entspricht 10 um.

Fig. 4
Abbildung 4. Konfokale Mikroskopie-Aufnahmen von differenzierten Zellen auf mES Fasern. Die Zellen, die das GFP zeigen hellgrüne Fluoreszenz, wenn sie Licht in blau bis UV-Bereich ausgesetzt. Die erhöhte Anzahl von grün fluoreszierenden Zellen am Tag 6 zeigt, daß die Fasergerüste können die Zellhaftung und Proliferation zu unterstützen. Der weiße Maßstab entspricht 100 um. (Tag 3 und Tag 6).

Figur 5
Abbildung 5. Die Zelllebensfähigkeit von MES-Zellen der PID Fasern Beschichtung mit Matrigel und Laminin bei 1, 3 und 5 Tagen, wie von Resazurin fluore bestimmtscence Reagenz. auf Zellen, die als Kontrolle (p <0,05) verwendet, unbeschichteten Fasern kultiviert.

Fig. 6
6. QRT-PCR-Analyse der Genexpression in Zellen differenzierten mES der PID-Fasern. Die neuronalen Zellmarkern nach 2 Wochen deutlich gezeigt, dass die MES-Zellen auf die Gerüste zu neuralen Zellen differenziert.

mGAPDH-L AACTTTGGCATTGTGGAAGG
mGAPDH-R ACACATTGGGGGTAGGAACA
mOct4-L CACGAGTGGAAAGCAACTCA
mOct4-R AGATGGTGGTCTGGCTGAAC
mNanog-L AAGTACCTCAGCCTCCAGCA
mNanog-R GTGCTGAGCCCTTCTGAATC
mSox2-L CACAGTTCAGCCCTGAGTGA
mSox2-R AGGCCACAACAACAACAACA
mPax6-L AACAACCTGCCTATGCAACC
mPax6-R ACTTGGACGGGAACTGACAC
mNestin-L CCAGAGCTGGACTGGAACTC
mNestin-R ACCTGCCTCTTTTGGTTCCT
mmap2-L CTTATGGGAATGTGGGATGG
mmap2-R AAAAAGTGGGCCTTGGAACT
MDCX-L ATGCAGTTGTCCCTCCATTC
MDCX-R ATGCCACCAAGTTGTCATCA
mOligo1-L CTTGCTCTCTCCAGCCAAAC
mOligo1-R GCGAGCCTGAAAAACAGAAC
mGFAP-L CACGAACGAGTCCCTAGAGC
mGFAP-R ATGGTGATGCGGTTTTCTTC
NHALT "> Tabelle 1. Liste der PCR-Primer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Die Grenzen der einfachen Kollektoren oder die Komplexität der Drehkollektoren, die derzeit zum Elektro erhöhen die Beschränkung der Erhalt der gewünschten Länge und Größe der Fasermatte für einige Anwendungen verwendet werden. Zusätzlich Übertragen Fasern aus dem Erdkollektor in die Kulturschale oder anderen Substraten 5 ist eine Herausforderung. In diesem Bericht wird ein neu gestalteten Sammler, durch das Hinzufügen einer Aluminiumfolienstreifen mit der geerdeten Kollektor hergestellt, konnte die große Fasermatten bis zu 10 cm mal 20 cm zu einem Zeitpunkt zu erhalten. Die 1 und 2 zeigen den schematischen Aufbau entworfen zur Herstellung von bis zu 10 cm lang elektrogesponnenen Fasern mit kontrollierter Mattenbreite. Durch das elektrostatische Feld zwischen der Nadelspitze und dem Kollektor beeinflusst, über die Fläche der elektrogesponnenen Fasern zwischen der Aluminiumfolienbahn und dem geerdeten Kollektor gestreckt wurden, um eine glatte Fasermatte, die sich leicht zu einem anderen übertragen werden können, n bildenubstrate. Elektrospinnfasern bereitzustellen porösen Faserstrukturen, die Zellen zu überbrücken und sich an mehreren Fasern in einer wirklich dreidimensionale Umgebung zu ermöglichen. Die Fasermatten in dieser klinischen Studie sind groß genug, um sie zu idealen Kandidaten für eine Vielzahl von Anwendungen, wie die Wundheilung und die neuronale Regeneration zu machen.

Die Faserdurchmesser kann durch Steuerung von mehreren Variablen in der Elektro Verfahren angepasst werden. Diese Variablen sind die Polymerkonzentration, Höhe der angelegten Spannung, Polymerabgaberate, Entfernung von der Nadel an den Kollektor, etc. 8.6. In dieser Studie wurden die Testlösungen, die mit 50% und 50% der PID BS, 40% und 60% der PID BS, 30% und 70% der PID BS, 20% und 80% der PID BS, jeweils zusammengesetzt wurden, vorbereitet für Herstellung elektrogesponnenen Fasern. Die Fasergerüste wurden unter Verwendung von SEM, um die Durchmesser und die Morphologie der Fasern (3) zu bestimmen, untersucht. Wie erwartet, höhere Konzentrationen PGD produced größeren Durchmessern von elektrogesponnenen Fasern. Auch ist es wichtig, die Bandlänge je nach den verschiedenen PGD-Konzentrationen einzustellen. Eine niedrigere Konzentration PGD eine kürzere Bandlänge Fasern Bildung zu gewährleisten.

Zahlreiche Anstrengungen wurden unternommen, um die Biokompatibilität der elektroFaserGerüste durch das Studium der Zellkultur 9-13 erkunden. Die konfokale Mikroskopie-Bilder in Abbildung 4 zeigen, dass die angebrachten Zellen mit den starken grünen Fluoreszenzsignale zeigte das Zellüberleben der PID-Fasern. Darüber hinaus ist die Zelldichte steigt von Tag 3 bis Tag 6 vorgeschlagen, auch die Zellproliferation der PID-Fasern. Die Lebensfähigkeit der Zellen-Test in Abbildung 5 auch bestätigt dieses Ergebnis. Die Genexpression von neuronalen Zellmarkierungen MAP2 und DCX gezeigt, dass die MES-Zellen waren in der Lage, an den Gerüsten in neurale Zellen zu differenzieren (Abbildung 6). Im Ergebnis könnte die PID Faserzellgerüste adhesio unterstütztn und Proliferation und zeigen somit das Potential für neurale Gewebe-Engineering-Anwendungen.

Hier sind einige allgemeine Richtlinien zur Fehlerbehebung: Wenn die Faser aus der Nadel kommt, ist diskontinuierlich, erwärmen die Polymerlösung wieder und mischen Sie es gut, oder, wenn die Faser auf die Aluminiumfolie Streifen kleben ohne Anziehungskraft auf die Metallplatte, reduzieren Sie die Streifen Länge oder erhöhen Sie die PID-Konzentration. Manchmal bilden große Polymerklumpen an der Nadelspitze, schalten Sie die Hochspannungsquelle, wischen Sie sie mit einem Papiertuch, und reduzieren die Förderleistung der Pumpe. Darüber hinaus manchmal Fasern Aggregat am oberen Rand des Aluminiumfolienstreifens versuchen Einstellen des Winkels der Spritzenpumpe.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Acknowledgments

Diese Arbeit wurde mit den Einrichtungen des Biomedical Engineering Department an der Florida International University durchgeführt.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Glycerol Sigma-Aldrich G7757
Dodecanedioic acid Sigma-Aldrich D1009
Gelatin Sigma-Aldrich D1890
Poly(ethylene oxide) (PEO) Sigma-Aldrich 182028
Riboflavin Sigma-Aldrich 132350250 0.10%
Mouse embryonic stem cells GlobalStem GSC-5002
Matrigel Becton Dickinson 356234
DMEM/F12 Thermo Scientific SH30272.02
N2 supplement Invitrogen 17502048 1%
FGF2 Stemgent 03-0002 10 ng/ml
Accutase Invitrogen A11105-01
Phosphate buffered saline (PBS) Invitrogen 10010-031
Resazurin fluorescence dye Sigma-Aldrich 62758-13-8
SV Total RNA Isolation System Promega Z3100
GoScript Reverse Transcription System Promega A5000
GoTaq qPCR Master Mix Promega A6001
Syringe pump  Fisher scientific 14-831-200
High voltage power source  Spellman High Voltage Electronics Corporation SL30
UV light Philips 308643 15W/G15T8
Synergy HT Multi-Mode Microplate Reader BioTek
Perkin Elmer GeneAmp PCR System 9600 Perkin Elmer 8488
StepOne Real-time PCR System Applied Biosystems 4376357

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Migneco, F., Huang, Y. -C., Birla, R. K., Hollister, S. J. Poly (glycerol-dodecanoate), a biodegradable polyester for medical devices and tissue engineering scaffolds. Biomaterials. 30, 6479-6484 (2009).
  2. Reneker, D. H., Yarin, A. L. Electrospinning jets and polymer nanofibers. Polymer. 49, 2387-2425 (2008).
  3. Wang, Y., Ameer, G. A., Sheppard, B. J., Langer, R. A tough biodegradable elastomer. Nature biotechnology. 20, 602-606 (2002).
  4. Panunzi, S., De Gaetano, A., Mingrone, G. Approximate linear confidence and curvature of a kinetic model of dodecanedioic acid in humans. American Journal of Physiology-Endocrinology And Metabolism. 289, (2005).
  5. Park, S., et al. Apparatus for preparing electrospun nanofibers: designing an electrospinning process for nanofiber fabrication. Polymer Internationa l. 56, 1361-1366 (2007).
  6. Barnes, C. P., Sell, S. A., Boland, E. D., Simpson, D. G., Bowlin, G. L. Nanofiber technology: designing the next generation of tissue engineering scaffolds. Advanced drug delivery reviews. 59, 1413-1433 (2007).
  7. Li, W. -J., Mauck, R. L., Tuan, R. S. Electrospun nanofibrous scaffolds: production, characterization, and applications for tissue engineering and drug delivery. Journal of Biomedical Nanotechnology. 1, 259-275 (2005).
  8. Pham, Q. P., Sharma, U., Mikos, A. G. Electrospinning of polymeric nanofibers for tissue engineering applications: a review. Tissue engineering. 12, 1197-1211 (2006).
  9. Lim, S. H., Mao, H. -Q. Electrospun scaffolds for stem cell engineering. Advanced drug delivery reviews. 61, 1084-1096 (2009).
  10. Lowery, J. L., Datta, N., Rutledge, G. C. Effect of fiber diameter, pore size and seeding method on growth of human dermal fibroblasts in electrospun poly (epsilon-caprolactone) fibrous mats. Biomaterials. 31, 491-504 (2010).
  11. Tillman, B. W., et al. The in vivo stability of electrospun polycaprolactone-collagen scaffolds in vascular reconstruction. Biomaterials. 30, 583-588 (2009).
  12. Ju, Y. M., Choi, J. S., Atala, A., Yoo, J. J., Lee, S. J. Bilayered scaffold for engineering cellularized blood vessels. Biomaterials. 31, 4313-4321 (2010).
  13. McCullen, S. D., et al. In situ collagen polymerization of layered cell-seeded electrospun scaffolds for bone tissue engineering applications. Tissue Engineering Part C: Methods. 16, 1095-1105 (2010).

Tags

Bioengineering Tissue Engineering Elektro- Faser-Gerüste Poly (Glycerin-dodecandioat) (PGD) Gelatine Maus embryonale Stammzellen
Elektro Faser-Gerüste von Poly (Glycerin-dodecandioat) für Ingenieurnervengewebe aus embryonalen Stammzellen der Maus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dai, X., Huang, Y. C. ElectrospunMore

Dai, X., Huang, Y. C. Electrospun Fibrous Scaffolds of Poly(glycerol-dodecanedioate) for Engineering Neural Tissues From Mouse Embryonic Stem Cells. J. Vis. Exp. (88), e51587, doi:10.3791/51587 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter