الهلاميات المائية الحبيبية هي فئة جديدة ومثيرة من المواد الحيوية مع العديد من الخصائص المفيدة. نأمل أن نتمكن من خلال مشاركة هذه الأساليب من زيادة الوصول والابتكار في المواد الهلامية المائية الحبيبية للتطبيقات الطبية الحيوية. هذه التقنية بسيطة ومنخفضة التكلفة وقابلة للتكيف بسهولة مع العديد من المواد الكيميائية ويمكن تنفيذها في أي مختبر تقريبا.
قم بتحميل حقنة 3 ملليلتر بمحلول سلائف الهيدروجيل. قم بإزالة المكبس من الجزء الخلفي من حقنة فارغة سعة 3 ملليلتر وأضف غطاء طرف إلى الجزء العلوي من برميل المحقنة. استخدم ماصة سعة 1000 ميكرولتر لنقل محلول سلائف الهيدروجيل إلى برميل المحقنة مع غطاء الطرف.
امسك برميل المحقنة بمحلول سلائف الهيدروجيل بيد واحدة مع توجيه غطاء الطرف لأسفل والطرف المفتوح للبرميل متجها لأعلى. أعد مكبس المحقنة إلى فتحة الجزء الخلفي من برميل المحقنة. ادفع مكبس المحقنة برفق إلى داخل البرميل بما يكفي لإغلاق الفتحة الموجودة في الجزء الخلفي من برميل المحقنة ، مع الاحتفاظ بعناية بالمكبس وبرميل المحقنة معا لضمان إغلاق الجزء الخلفي من برميل المحقنة باستخدام المكبس.
قم بعكس المحقنة بحيث يكون المكبس متجها لأسفل وغطاء الطرف متجها الآن لأعلى. قم بإزالة غطاء الطرف وادفع المكبس برفق إلى برميل المحقنة حتى تتم إزالة كل الهواء من المحقنة. أعد توصيل غطاء الطرف بالحقنة.
تأكد من تأمين محلول سلائف الهيدروجيل داخل حقنة 3 ملليلتر مع غطاء طرف. تأكد من أخذ معدات الحماية الشخصية المناسبة والضمانات قبل تشغيل مصباح الأشعة فوق البنفسجية. ضع المحقنة سعة 3 ملليلتر المحملة بمحلول السلائف الهيدروجيلية تحت مصباح علاج البقع بالأشعة فوق البنفسجية لفترة زمنية مطلوبة للربط المتقاطع للصور بالكامل.
أطفئ مصباح الأشعة فوق البنفسجية وأزل المحقنة. تأكد من أن الهيدروجيل أصبح الآن متشابكا ضوئيا داخل المحقنة. قم بإزالة المكبس من الجزء الخلفي من حقنة فارغة سعة 3 ملليلتر.
قم بتثبيت غطاء طرف على قفل luer. قم بإزالة غطاء الطرف من المحقنة التي تحتوي على الهيدروجيل السائب المتقاطع ضوئيا. اصطف الجزء العلوي من حقنة الهيدروجيل مع فتح البرميل على المحقنة الفارغة.
قذف الهيدروجيل السائب من خلال فتحة المحقنة في برميل المحقنة الفارغة. امسك المحقنة التي تحتوي على الهيدروجيل المبثوق بحيث يكون غطاء الطرف متجها لأسفل وفتحة البرميل متجهة لأعلى. باستخدام ماصة 1000 ميكرولتر ، أضف 1.5 ميكرولتر من PBS إلى برميل المحقنة.
قم بمحاذاة مكبس المحقنة مع فتحة البرميل ، وبالكاد دفع المكبس إلى الداخل بما يكفي لإنشاء ختم. قم بعكس المحقنة بحيث يكون المكبس الآن متجها لأسفل وغطاء الطرف متجها لأعلى ، مع التأكد من تثبيت المكبس وبرميل المحقنة معا في مكانه بحيث لا يتسرب أي هيدروجيل أو PBS. عكس عدة مرات لخلط هيدروجيل مجزأة مع PBS المضافة.
أمسك المحقنة بحيث يكون غطاء الطرف متجها لأعلى والمكبس متجها لأسفل. قم بإزالة غطاء الحافة. بلطف شديد ، ادفع المكبس لأعلى لإزالة أي هواء من داخل المحقنة.
قذف محلول الهيدروجيل المجزأ من خلال سلسلة من الإبر لإنشاء microgels مجزأة. قم بتثبيت إبرة حادة ذات 18 مقياسا في الجزء العلوي من المحقنة التي تحتوي على الهيدروجيل المجزأ و PBS. قم بإزالة المكبس من حقنة جديدة سعة 3 ملليلتر وقم بتثبيت غطاء طرف على برميل المحقنة الفارغ.
بثق محلول الهيدروجيل المجزأ من خلال إبرة قياس 18 في الجزء الخلفي من برميل المحقنة الفارغة. تخلص من المحقنة والإبرة الفارغة في تيار نفايات الأدوات الحادة المناسب. كرر بثق محلول الهيدروجيل بإبرة قياس 23 و 27 و 30.
عند خطوة البثق الأخيرة ، قم ببثق محلول microgel المجزأ في أنابيب الطرد المركزي الدقيق. اغسل وعزل تعليق microgel المجزأ. باستخدام جهاز طرد مركزي دقيق ، قم بتدوير محلول microgel المجزأ عند 5000 مرة جم لمدة 5 دقائق.
استخدم ماصة لإزالة السوبرناتانت. أضف 1 ملليلتر من PBS إلى كل أنبوب طرد مركزي دقيق يحتوي على ميكروجيل مجزأ ودوامة لمدة 5 إلى 10 ثوان. اجمع بين 20 ميكرولتر من تعليق ميكروجيل مجزأ مع 180 ميكرولتر من PBS لإنشاء تعليق ميكروجيل مجزأ مخفف.
دوامة لخلط جيدا. نقل 50 ميكرولتر من تعليق ميكروجيل مجزأ مخفف إلى شريحة مجهر زجاجية. استخدم مجهرا epifluorescent للحصول على صور للهلام المجهري الموسوم بالفلورسنت عند تكبير/تصغير 4x أو 10x.
مربى microgels مجزأة باستخدام الترشيح القائم على الفراغ. قم بتجميع واختبار جهاز الترشيح المدفوع بالفراغ. قم بتأمين قمع Buchner داخل قارورة مرشح.
استخدم الأنابيب لتوصيل قارورة المرشح بخط فراغ. ضع مرشح غشاء في كوب قمع Buckner. قم بتشغيل خط التفريغ عن طريق فتح صمام الطلب.
اختبر الاتصال عن طريق سحب ما يقرب من 0.5 ملليلتر من PBS على مرشح الغشاء ولاحظ أن جميع PBS تمر عبر المرشح وتتجمع في الجزء السفلي من قارورة المرشح. بعد تشغيل خط التفريغ وضمان ختم كامل ، دوامة محلول microgel المجزأة. باستخدام ماصة 1000 ميكرولتر ، انقل محلول microgel المجزأ إلى مرشح الغشاء.
انتظر لمدة 30 ثانية تقريبا حتى يقوم الفراغ بسحب PBS من محلول microgel. قم بإيقاف تشغيل خط التفريغ. احصل على حقنة جديدة سعة 3 ملليلتر وقم بإزالة المكبس.
استخدم ملعقة معدنية لسحب الهيدروجيل الحبيبي المجزأ من المرشح ونقله إلى الجزء الخلفي من برميل المحقنة الفارغ. أعد المكبس إلى المحقنة. قم بتحميل الهيدروجيل الحبيبي المجزأ في المحقنة وهو الآن جاهز للاستخدام.
قم بإزالة غطاء الطرف واستبدله بإبرة من اختيارك. قم بتحميل المحقنة في منصة الطباعة التي تختارها. قم بتحميل ملف G-code المعد من مرحلة التخطيط إلى برنامج الطباعة 3D.
انتقل إلى لوحة معاينة الطباعة واضغط على طباعة. بمجرد اكتمال ترسب الطباعة، قم بتعريض تركيبات الهيدروجيل الحبيبية المجزأة للأشعة فوق البنفسجية للربط الضوئي والاستقرار. ينتج عن تجزئة البثق هلاميات دقيقة ذات أشكال مضلع خشنة بأقطار تتراوح من 10 إلى 300 ميكرومتر.
يتراوح التدوير من 0.2 إلى 1 تقريبا وتتراوح نسبة العرض إلى الارتفاع من 1 إلى 3. تصف هذه المعلمات أشكال microgel غير المنتظمة والخشنة التي شكلتها عملية التجزئة. عند تعبئتها معا إما باستخدام الطرد المركزي أو الترشيح المدفوع بالتفريغ ، فإن الهيدروجيل الحبيبي المجمع يخفف القص ويشفي ذاتيا.
يتميز الهيدروجيل الحبيبي المجزأ بدقة عالية الشكل وسلامة ميكانيكية لهيدروجيل قابل للحقن. بالإضافة إلى استخدام الهلاميات المائية الحبيبية المجزأة للطباعة 3D ، يمكن أيضا استخدام هذه الأنظمة كمنصات لزراعة الخلايا في المختبر ، بالإضافة إلى أنظمة الحقن لإصلاح الأنسجة وتوصيل الأدوية. تجلب هذه الطرق البسيطة والمنخفضة التكلفة مزايا المواد الحيوية الهيدروجيل الحبيبي لمزيد من الباحثين مما يسمح بزيادة الوصول إلى تصنيع الهيدروجيل الحبيبي بالإضافة إلى الابتكار في مجال المواد الحيوية.
