وأبلغ هذا البروتوكول عن تحول الألياف النانوية التقليدية من 2D إلى 3D، عن طريق اكتئاب سائل ثاني أكسيد الكربون دون الحرجة الذي لم يتحقق من قبل. هذه الطريقة تزيل العديد من القضايا المرتبطة بالأساليب السابقة ، بما في ذلك استخدام المحاليل المائية والتفاعلات الكيميائية ، والعمليات المتعددة الخطوات ، وفقدان نشاط الجزيئات البيولوجية المغلفة ، والقيود المفروضة على البوليمرات الهدّية. إثبات هذا الإجراء هو شيكسوان تشن، وهو ما بعد النشر من مختبري.
في أنبوب زجاجي 20 ميليلتر، تذوب غرامين من PCL في خليط من المذيبات ديكلوروميثان و DMF، مع نسبة أربعة إلى واحد بتركيز 10 في المئة. ضع الأنبوب الزجاجي في دوار مختبر حتى يصبح الحل واضحًا. قد يختلط الحل خلال الليل.
لإعداد جهاز Electrospinning ، أولا ، إضافة حل PCL إلى حقنة 20 ملليلتر مع إبرة حادة قياس 21 المرفقة. تأكد من عدم وجود هواء في الحقنة، وانفصام الأنابيب. ضع أسطوانة فولاذية دوارة مع جامع الأرض 12 سنتيمترًا من طرف الإبرة.
باستخدام مقاطع التمساح، قم بتوصيل التيار المباشر امدادات الطاقة عالية الجهد إلى الإبرة، وضمان أن المجمع هو أساس. بالنسبة لـ 20 ملليلتر من محلول PCL، قم بتعيين معلمة مضخة الحقنة باستخدام قطر 20.27 ملليمتر، ومعدل تدفق 0.5 ملليلتر في الساعة. تحقق مما إذا كانت القطرات تتشكل عند طرف الإبرة.
تطبيق إمكانات كهربائية من 20 كيلوفولت بين سبينليت وجامع الأرض تقع 20 سم بعيدا عن سبينر. جمع فافة nanofiber الانحياز في طبل ، وتناوب في 2000 دورة في الدقيقة. جمع حصائر نانو ألياف PCL بمجرد أن تصل إلى سمك ما يقرب من ملليمتر واحد.
اغمر حصائر الألياف النانوية PCL في النيتروجين السائل لمدة خمس دقائق. الحفاظ على حصائر نانو ألياف PCL في النيتروجين السائل، ولكمة حصائر نانو ألياف PCL مع لكمة قطرها 0.5 ملليمتر. ضع حصائر الألياف النانوية PCL في النيتروجين السائل لمدة خمس دقائق.
قطع الحصير إلى مربع سنتيمتر واحد في واحد باستخدام مقص جراحي حاد أثناء غمره في النيتروجين السائل لتجنب تشوه الحواف. ضع حصيرة القطع في أنبوب طرد مركزي 30 ملليلتر مع حوالي غرام واحد من الجليد الجاف. غط الغطاء بإحكام، والسماح للجليد الجاف لتغيير ثاني أكسيد الكربون السائل.
بمجرد أن يكون السائل قد تشكل في الأنبوب ، والإفراج بسرعة الضغط عن طريق فتح الغطاء. إزالة ومراقبة سقالة منتفخة من الأنبوب. ضع السقالة في أنبوب جديد للطرد المركزي مع الجليد الجاف ، وكرر تحقيق سُمك الرغبة.
تعقيم سقالات الألياف النانوية الموسعة في أكسيد الإيثيلين قبل الحضانة مع الخلايا. تظهر فعالية توسيع 2D التقليدية 2D قواصير الألياف النانوية في سقالات 3D عن طريق depressurization من السائل CO2 تحت الحرجة على اليسار بعد العلاج الثاني. زاد سمك السقالة من ملليمتر واحد عند عدم علاجه إلى 2.5 ملليمتر مع علاج واحد من ثاني أكسيد الكربون، إلى 19.2 ملليمتر مع اثنين من علاجات ثاني أكسيد الكربون.
زادت مسامية السقالات من 79.5 في المئة للفرش غير المعالجة ، إلى 92.1 في المئة بعد العلاج الأول ، إلى 99.0 في المئة بعد العلاج الثاني. وهذا أمر مهم لأن درجة اختراق الخلايا في سقالة، وبالتالي فعاليتها للحث على التجديد، تعتمد إلى حد كبير على المسامية. تكشف صور SEM أن الهيكل الليفي المكتظ بالزحمة العالية من الحصير 2D غير المعالج تم تحويله إلى هياكل مرتبة ذات طبقات مع ألياف نانوية محاذية بعد التوسع مع CO2.
في فيفو أجريت الدراسات من قبل زرع تحت الجلد من CO2 الموسعة الألياف النانوية السقالات مع ثقوب مربعة إلى الفئران. وهذا يسمح للهجرة الخلوية والانتشار داخل الثقوب، فضلا عن مزيد من التسلل داخل طبقات الألياف النانوية التي تم إنشاؤها أثناء التوسع. من الأسبوع الأول إلى أربعة بعد الزرع ، أظهرت السقالات الموسعة زيادة كبيرة في عدد الأوعية الدموية التي تشكلت ، والخلايا العملاقة متعددة النوى بالمقارنة مع حصيرة ألياف النانو التقليدية.
بعد هذا الإجراء، يمكن دمج جزيئات مختلفة بما في ذلك عوامل النمو، ومركبات التضمين الأميني، وكلاء هيمستيك، والعوامل المضادة للصغرى في حصائر الألياف النانوية وتوسيعها في سائل ثاني أكسيد الكربون دون الحرجة. ويمكن استخدام سقالات الألياف النانوية الموسعة الوظيفية لاستكشاف أسئلة جديدة في مجالات علمية أخرى، مثل الهوسات، والوقاية والعلاج من العدوى، وعلم المناعة، وتجديد الأنسجة وإصلاحها. المذيبات العضوية سامة، وينبغي التعامل معها في غطاء محرك السيارة الكيميائية.
وعلاوة على ذلك، ينبغي استخدام حاوية يمكن أن تتحمل الضغط العالي لسائل ثاني أكسيد الكربون دون الحرجة في التوسع.
