Синтез кератина основе нановолокон для биомедицинской инженерии

Summary

Electrospun нановолокна имеют высокую площадь поверхности к весу, отличную механическую целостность и поддержки роста и пролиферации клеток. Эти нановолокна имеют широкий спектр биомедицинских применений. Здесь мы изготовить кератин / PCL нановолокна, используя технику электропрядения, и охарактеризовать волокна для возможных применений в тканевой инженерии.

Abstract

Электроформования, из-за своей универсальности и возможности для применения в различных областях, в настоящее время часто используются для изготовления нановолокон. Производство этих пористых нановолокон представляет большой интерес из-за их уникальных свойства физико. Здесь мы подробно остановиться на изготовлении кератина, содержащего поли (-капролактон) (PCL) нановолокон (т.е. PCL / кератин композитный волокно). Водорастворимый кератина впервые была выделена из человеческих волос и смешивают с PCL в различных соотношениях. Смешанный раствор PCL / кератина был преобразован в нановолоконные мембран с использованием лабораторной предназначен электроформования настроить. наблюдались и измерены с использованием сканирующего электронного микроскопа и при растяжении волокна морфологии и механические свойства полученной нановолокна. Кроме того, были изучены разложению и химические свойства нановолокна методами ИК. СЭМ изображения показали равномерное морфологию поверхности для PCL / кератиновые волокна различного состава. Эти PCL / keratiп волокна также показали отличные механические свойства, такие как модуль упругости и отказов точки Юнга. Фибробластов клетки были способны прикрепиться и размножаться тем самым доказав хорошую жизнеспособность клеток. Исходя из характеристик, рассмотренных выше мы можем утверждать, что сильно смешанные нановолокна из природных и синтетических полимеров может представлять отличную разработку композиционных материалов, которые могут использоваться для различных биомедицинских применений.

Introduction

Электроформования признан распространенным методом достижения полимерных нановолокон. Волокна могут быть изготовлены на наноуровне и свойства волокна являются настраиваемый ^{с 1.} Эти события и характеристики electrospun нановолокон были особенно интересны для их применения в биомедицинской инженерии особенно в тканевой инженерии. В electrospun нановолокна обладают сходство с внеклеточного матрикса и тем самым способствовать адгезии клеток, миграцию и пролиферацию ^2. В связи с этим сходство с внеклеточным матриксом (ECM), electrospun волокна могут быть использованы в качестве материалов для оказания помощи в перевязочного, доставки лекарств, и для....

Protocol

Все протокола следует рекомендациям Государственного университета Управления Северная Каролина & T исследовательского соблюдению и этики.

1. Химический Подготовка к кератина Extraction ⁴

1. Чтобы приготовить 1000 мл 2% вес / объем надуксусной кислоты (PAS), в вытяжном шкафу добавить 20 мл надуксусной кислоты до 980 мл деионизированной (ДИ) воды.
2. Чтобы приготовить 1,000 мл 100 мМ раствора базовой Трис (TBS), добавить 12,2 г трис-основани 1000 мл деионизованной воды и перемешивают до полного растворения.
3. Подготовьте разбавленный раствор соляной кислоты (роЗ) в вытяжном шкафу при заливке 4 мл концентрированной соляной кисло....

Results

Волоконно Морфология
СЭМ изображения волокон были получены для всех композиций волокон. См Рисунок 3. Волоконно изображения подтверждает, что волокна ориентированы случайным образом.

Механические испытания
Механически прочные волокна обычно требуется для различных тканевой инженерии. Эти волокна должны сохранять достаточную прочность и гибкость при определен.......

Discussion

Добыча кератин из волос человека была успешно достигнута. Надуксусной кислоты действовал в качестве окислителя на человеческий волос, позволяя кератина должны быть извлечены с помощью Трис-основание. Производство кератина порошка была небольшой масштаб в связи с тем, что это было сделано только в исследовательских целях. Эта процедура уже было установлено в промышленности для крупномасштабного производства. Цель извлечения мелкого кератин был контроль загрязнения, пакетный изменчивость, и экономическую эффективность.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Человеческие волосы			Получено из местной парикмахерской в Гринсборо
Надуксусная кислота	Sigma Aldrich
PCL (e-капролактонный полимер)	Sigma Aldrich	502-44-3	Mn 70-90 кДа
трифторэтанол (TFE)	Sigma Aldrich	75-89-8
Tris Base (Порошок основания TrizmaTM)	Sigma Aldrich		>99,9% кристаллический
Соляная кислота	Fischer Scientific	A144C-212 Lot 093601	Waltham, MA
Kwik-Sil	World Precision Instruments	Sarasota
Целлюлозная мембрана	Sigma Aldrich		12 - 14 кДа молекулярный
отрезной оптический микроскоп	Olympus BX51M	BX51M Япония
сканирующий электронный микроскоп	Hitachi SU8000	SU8000	Японская
настольная машина Shimadzu	Северная Америка Аналитические и измерительные приборы AGS-X series	AGS-X Series	Колумбия, штат Мэриленд
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье	Bruker Tensor 2 Instrument		Billerica, MA
Microcal Origin software Northampton			, MA
X-ray diffraction (XRD)	Bruker AXS D8 Advance X-ray Diffractometer		Madison, WI
Fibroblast 3T3  cell	American Tissue Type Culture Collection		Manassas, VA
Dulbecco's модифицированная среда Eagle's (DMEM	Invitrogen		Grand Island, Нью-Йорк
Spectra max Gemini XPS считыватель микропланшетов	Molecular Devices	Саннивейл
Калифорния Студент - Ньюман-Кеулс апостериорный тест	Программное обеспечение