Die Autoren danken der Texas A &amp; M University Engineering and Experiment Station (TEES) für die finanzielle Unterstützung dieser Forschung. Lindsay Nail dankt Unterstützung von der Texas A &amp; M Universität Louis Stokes Allianz für Minderheitsbeteiligung (LSAMP) und der National Science Foundation (NSF) Graduate Research Fellowship Program (GRFP). Dawei Zhang dank der Texas A &amp; M University Dissertation Fellowship.

1. Synthesizing PCL-DA Makromer <ol><li> Führen Sie das Acrylierung Reaktion. <ol><li> Wiegen 20 g PCL-Diol (Mn = ~ 10.000 g / mol) in einem 250 ml Rundkolben, der mit einem mit Teflon überzogen Magnetrührstab ausgestattet. </li><li> Lösen Sie die PCL-diol in DCM. <ol><li> Zugabe von 120 mLlof DCM in den Kolben (Konzentration = 0,17 g / ml). </li><li> Platzieren Gummiseptum lose in den Hals des Kolbens, um Druckaufbau zu vermeiden, während auch Verdampfung von DCM zu verhindern. </li><li> Stir-Lösung für ca. 30 min bei ~ 250 Upm, um das Polymer vollständig aufzulösen. </li></ol></li><li> Hinzufügen ~ 6,6 mg 4-Dimethylaminopyridin (DMAP) zu der Lösung und Rühren lösen. </li><li> Platzieren einem Gummiseptum fest in den Hals des Kolbens. Lassen Sie die Lösung unter Rühren fortgesetzt. </li><li> Durch das Gummiseptum, vorsichtig den Kolben zu spülen mit N 2 ~ 3 min unter Verwendung einer positiven N 2 -Druck Nadel Einlass und einen offenen Nadelals Ventil. </li><li> Nehmen Sie die N 2 Einlass und Auslass. </li><li> Hinzufügen 0,56 ml (4,0 mmol) Triethylamin (Et 3 N) tropfenweise mittels einer Glasspritze mit einer Nadel durch das Gummiseptum eingeführt ausgestattet. </li><li> Hinzufügen 0,65 ml (8,0 mmol) Acrylsäurechlorid tropfenweise mittels einer Glasspritze mit einer Nadel durch das Gummiseptum eingeführt ausgestattet. </li><li> Geben die N 2 Einlass in den Kolben und damit der Inhalt unter einem positiven N 2 Druck für 30 min rühren ~. </li><li> Vorheizen ein Ölbad auf 55 ° C. </li><li> Nach der vorgegebenen ~ 30 Minuten, entfernen Sie die N 2 Einlass und ersetzen Sie das Septum mit einem Kondensator. </li><li> Tauchen Sie den Kolben in den vorgeheizten Ölbad. </li><li> Damit der Inhalt des Kolbens auf 20 h rühren. </li><li> Nach der vorgesehenen 20 Stunden, entfernen Sie den Kolben aus dem Ölbad und ermöglicht Inhalte auf RT abkühlen. </li><li> Mit einem Rotationsverdampfer entfernen DCM Lösungsmittel aus dem Kolben. </li></ol></li><li> Purify das rohe PCL-DA Produkt. <ol><li> In den Kolben, fügen ~ 135 ml Ethylacetat und Auflösen des rohen PCL-DA. </li><li> Gravity Die Lösung wird durch Filterpapier in einen sauberen 250 ml-Rundkolben. (Anmerkung: Die Lösung kann auf das Filterpapier zu verdicken, nicht leicht durchlauf Wenn ja, sorgfältig milder Wärme mit einer Wärmepistole anwendbar.). </li><li> Mit einem Rotationsverdampfer entfernen Ethylacetat-Lösungsmittel aus dem Kolben. </li><li> In den Kolben, fügen ~ 140 ml DCM und lösen das rohe PCL-DA. </li><li> Übertragen Inhalt in einen 500 ml Scheidetrichter gegeben. </li><li> In den Trichter gegeben hinzuzufügen 13,5 ml 2 M Kaliumcarbonat (K 2 CO 3). </li><li> Verschließen Sie den Trichter. Vorsichtig mischen die beiden Schichten durch Invertierung des Trichters und sanft ein- oder zweimal wirbelnden, kümmert sich um den Druck über den Absperrhahn zu lösen. 3 Mal wiederholen. </li><li> Setzen Sie die Kappe mit einer Schicht aus Parafilm und lassen Sie die Mischung zu trennen O / N (~ 12 h). </li><li> Sammeln Sie die unten oderganische Schicht in eine 250 ml-Erlenmeyerkolben. </li><li> Hinzufügen ~ 5 g wasserfreies Magnesiumsulfat (MgSO 4), um den Kolben gegeben und durch vorsichtiges Schwenken. </li><li> Gravity Das Gemisch wird durch qualitative Filterpapier und in einen sauberen 250 ml-Rundkolben. </li><li> Mit einem Rotationsverdampfer entfernen DCM Lösungsmittel aus dem Kolben. </li><li> Trocken unter hohem Vakuum, um restliches DCM zu entfernen. (Hinweis: Die PCL-DA sollte weg von Licht gelagert werden.) </li><li> Bestätigen Acrylierung mit 1 H-NMR 22,23. </li></ol></li></ol> 2. Vorbereitung des SMP Gerüst (Abbildung 1) <ol><li> Bereiten Sie die Salzschmelze-Vorlage. <ol><li> Verwenden ein 425 um Sieb zu Natriumchlorid (NaCl) Partikel mit einem Durchmesser erhalten ~ 460 ± 70 um. (Hinweis: Die mittlere Teilchengröße kann von Rasterelektronenmikroskopie [SEM] Bilder mit ImageJ Software bestätigt werden.) 14 </li><li> In einen 3 ml-Glasfläschchen (ID = 12,9 mm), fügen 1,8 g des zuvor gesiebt NaCl. </li><li> Langsame Zugabe in vier Portionen, 7,5 Gew% (bezogen auf Salzgewicht) DI Wasser (0.146 g) in das Fläschchen. Mix mit einem Metallspatel nach der Zugabe jeder Portion Wasser. </li><li> Verschließe das Röhrchen, wickeln Sie sie in Gewebe und legen vertikal in ein Zentrifugenröhrchen. Zentrifuge für 15 min bei 3.220 x g. </li><li> Entfernen Sie den Deckel und lassen Sie an der Luft trocknen O / N (~ 12 h). </li></ol></li><li> In einer neuen Glasfläschchen, bereiten eine &quot;Makromerlösung&quot; durch Kombination von 0,15 g PCL-DA pro ml DCM. (Hinweis:. Zum einen Gerüst, ~ 1 ml Lösung vorbereitet werden) Cap und mischen Sie die Lösung mit hoher Geschwindigkeit auf einem Vortex-Mischer für ca. 1 min. </li><li> In einer neuen 3-ml-Glasgefäß, bereiten eine &quot;Photoinitiatorlösung&quot; auf Basis von 10 Gew% 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon (DMP) in 1-Vinyl-2-pyrrolidinon (NVP). Kombinieren 0,115 g DMP in 1 ml NVP. (Anmerkung: Bei einem Gerüst, ~ 180 &amp; mgr; l ist erforderlich.) Cap, in Alufolie wickeln (um Licht zu blockieren) und mischen Sie die Lösung mit hoher Geschwindigkeit auf einem Vortex-Mischerfür ca. 1 min. (Hinweis: Wenn in fortgeschrittenen vorbereitet, sollte die Lösung im Kühlschrank aufbewahren und vor Licht geschützt werden.) </li><li> Wickeln Sie das Fläschchen mit dem Makromerlösung (ohne Cap) mit Aluminiumfolie (um Licht zu blockieren) und fügen über eine Pipette 15 Vol% (bezogen auf das Gesamtvolumen des Makromerlösung) des Photoinitiatorlösung. Cap und mischen Sie die Lösung mit hoher Geschwindigkeit auf einem Vortex-Mischer für ca. 1 min. </li><li> Wickeln Sie das Fläschchen mit dem geschmolzenen Salz-Vorlage (ohne Cap) mit Aluminiumfolie (um Licht zu blockieren) und fügen über eine Pipette die zuvor hergestellte Makromer / Photoinitiatorlösung (~ 0,6 ml oder bis die Vorlage vollständig bedeckt ist). </li><li> Verschließe das Röhrchen, wickeln Sie sie in Gewebe und legen vertikal in ein Zentrifugenröhrchen. Zentrifugieren für 10 min bei 1.260 · g, um die Makromerlösung ganzen Schablone zu verteilen. </li><li> Entfernen Sie die Aluminiumfolie, uncap das Fläschchen und setzen mit UV-Licht (365 nm, 25 W) für 3 min. Luft trocknen O / N. </li><li> Entfernen Sie die &quot;salzhaltigen scaffold &quot;aus dem Fläschchen mit einer Pinzette nach Scoring und Brechen der Oberseite der Glasfläschchen. </li><li> In einem 400 ml Becherglas, herzustellen ~ 200 ml eines Wasser / Ethanol-Lösungsmittel (1: 1 vol: vol). </li><li> Pflegen Sie das Gerüst in der Wasser / Ethanol-Lösungsmittel für 4 Tage mit täglichen Änderungen Lösungsmittel getaucht. </li><li> Nehmen Sie das Gerüst von dem Lösungsmittel und der Luft trocknen O / N. </li></ol> 3. Anwenden Polydopamine Coating auf SMP-Gerüst (Abbildung 1) <ol><li> In 400 ml Becherglas mit einem Teflon bedeckten Rührstab, bereiten ~ 200 ml eines Dopamin-Hydrochloridlösung (2 mg / ml in 10 mM Tris-Puffer, pH = 8,5, 25 ºC). Rühre bei ~ 150 Upm. </li><li> Legen Sie eine Einweg-Injektionsnadel (Länge = 40 mm; Gauge = 20) in das Gerüst, ~ die Hälfte der Strecke durch das Schafott. Wickeln Sie ein Draht um den Nadelansatz. </li><li> Unterzutauchen das Gerüst (mit der Nadelnabe über der Oberfläche der Lösung) in die gerührte Lösung Dopamin durch Verankern des Drahtes auf dem Rand des Bechers. </li><li> Entgasen Gerüst indem eine Spritze in das Nadelverbindungsstück und dessen Verwendung, um Luft aus dem Gerüst zu ziehen. (Anmerkung: Die Entgasung ist abgeschlossen, wenn keine Luft mehr entfernt werden kann, und die Lösung wurde komplett das Gerüst infiltriert.) </li><li> Pflegen Sie das Gerüst in der Dopamin-Lösung unter Rühren für 16 Stunden unter Wasser. </li><li> Nehmen Sie das Gerüst aus der Lösung und entfernen Sie die Nadel. Spülen mit DI-Wasser und trocken in einem Vakuumofen bei Raumtemperatur für 24 Stunden. </li><li> Legen Sie das Gerüst in einem 85 ºC Ofen für 1 Stunde. </li><li> Ermöglichen das Gerüst auf RT abkühlen. Die endgültige zylindrische Gerüst wird ~ 6 mm Durchmesser x ~ 5 mm hoch sein. </li></ol> 4. Auswerten &quot;Self-Montage&quot; Verhalten <ol><li> Bereiten Sie eine &quot;irreguläre CMF Defektmodell&quot; mit einem Blatt aus Hartplastik, deren Dicke ca. 5 mm. Mit einem Bohrer, um einen Hohlraum in dem Kunststoffblatt mit einem mittleren Durchmesser von etwas weniger als ca. 6 mm zu erzeugen, wie in 2A gezeigt. </li><li> In abEaker Wärme DI-Wasser (die den klinischen Einsatz von Kochsalzlösung) auf eine Temperatur von ca. 60 ºC. </li><li> Legen Sie das Gerüst in das Becherglas von ~ 60 ° C Wasser. Verwenden einer Pinzette, um das Gerüst unter der Wasseroberfläche zu drücken, Belichten alle Bereiche zum Wasser. Fahren Sie für ca. 2 Min oder bis das Gerüst spürbar gemildert (2B). </li><li> Nehmen Sie das Gerüst aus dem Becherglas und drücken Sie sofort (von Hand) in das Modell Defekt. </li><li> Es wird auf RT (~ 5-10 min) (2C) zu kühlen. </li><li> Von dem Defekt zu entfernen, um den neuen, temporären Form fixiert und die Rückkehr der relativ starren Zustand (2D) zu beobachten. </li></ol> 5. Testen Formgedächtnisverhalten <ol><li> Verwendung eines dynamisch-mechanischen Analysators (DMA, zB einem TA Instruments Q800 wie hier verwendet), und führen eine Spannung-gesteuerte zyklische thermischer mechanischer Kompressionstest auf einem Gerüst über zwei Zyklen (N), die Form fixity (R f) zu bestimmen, undFormwiederherstellung (R r) (Abbildung 3). <ol><li> Äquilibrieren bis 60 ° C (T high) für 5 min. </li><li> Zu komprimieren, um eine maximale Dehnung (ε m = 50%) bei 50% / min. </li><li> Halten Sie bei ε m (5 min). </li><li> Kühlen auf 25 ° C (T low) und für 10 Minuten beibehalten, um die temporäre Form zu fixieren. </li><li> Entfernen Sie die Last. </li><li> Messen Sie die Bruchdehnung im spannungsfreien Zustand (ε u). </li><li> Aufwärmen auf 60 ° C (T hoch) und für 10 Minuten beibehalten, um die permanente Form zurückzugewinnen. </li><li> Messen Sie die wiederhergestellte Dehnung (ε p). </li><li> Während noch bei 60 ° C (T high), starten Sie den 2. Zyklus (N = 2) durch Zusammendrücken des Gerüsts zu 50% der Höhe nach dem 1. Zyklus gewonnen (N = 1). </li><li> Wiederholen 5.1.3-5.1.8 Für N = 2. </li><li> Berechnen R f und R r für N = 1 und 2 unter Verwendung der folgenden Gleichungen: R f (N) = [ε u (n) / ε m] r R (N) = [ε m - ε p (N)] / [ε m - ε p (N -1)] </li></ol></li></ol> 6. Visualisierung Porengröße und Interkonnektivität <ol><li> Mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (SEM; zB eine FEI Quanta SEM, wie hier verwendet), beobachten die Porengröße und Interkonnektivität. <ol><li> Mit einer Pinzette die SMP-Gerüst zu halten, tauchen in flüssigem N 2 für 1 min. </li><li> Von flüssigem N 2 und Bruch entlang der Mitte des Gerüsts mit einer Rasierklinge zu entfernen. </li><li> Verwendung von Kohlenstoffband, befestigen eine der SMP Gerüsthälften auf die ProbeStufe mit dem Bruchfläche nach oben zeigt. </li><li> Sputter-Mantel mit Au-Pt (~ 4 nm). </li><li> Erfassen die REM-Aufnahme bei einer empfohlenen Beschleunigungsspannung von 10-15 kV (4A). </li></ol></li></ol> 7. Prüfung von in-vitro-Bioaktivität <ol><li> In ein 50 ml Zentrifugenröhrchen, fügen ~ 30 ml 1X SBF 24. </li><li> Besorgen Sie sich ein Gerüst in seiner ursprünglichen, zylindrisch geformten permanenten Form. Schneiden Sie das Gerüst in die Hälfte (über den kreisförmigen Rand) mit einem sauberen Klinge. </li><li> Legen Sie eine einzelne Gerüsthälfte in die vorbereitete Zentrifugenröhrchen und Kappe. </li><li> Aufrechterhaltung des Rohrs bei 37 ° C in einem Wasserbad unter statischen Bedingungen ohne SBF ändert. </li><li> Nach 14 Tagen, entfernen Sie das Gerüst aus dem SBF und der Luft trocknen für 24 Stunden. </li><li> Verwendung von Kohlenstoffband, bringen Sie das Gerüst auf den Probentisch mit der Bruchfläche nach oben zeigt. </li><li> Sputter-Mantel mit Au-Pt (~ 4 nm). </li><li> Nehmen Sie das SEM-Bild bei einer Wiedergelobt Beschleunigungsspannung von 10-15 kV (4B). </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Dieses Protokoll beschreibt die Herstellung eines polydopamine beschichtet, PCL basierende Gerüst deren Selbstschlüssige Verhalten sowie Osteoinduktivität und Bioaktivität, macht es von Interesse bei der Behandlung von irregulären CMF Knochendefekten. Aspekte des Protokolls kann verändert werden, um verschiedene Gerüst Merkmale ändern. Das Protokoll beginnt mit Acrylierung eines PCL-diol zur UV-Härtung zu ermöglichen. In der dargestellten Beispiel ist das PCL-diol M n ~ ...

Zur Zeit als Goldstandard der Kiefer- und Gesichts (CMF) Knochendefekt-Behandlungen, ist die Transplantation von autologen Transplantaten geerntet durch komplexe Transplantation Verfahren, Entnahmemorbidität und der begrenzten Verfügbarkeit 1 behindert. Eine besondere Schwierigkeit ist die Gestaltung und Befestigung des starren Autotransplantat fest in den Defekt, um die Osseointegration zu erhalten und Transplantat Resorption verhindern. Tissue Engineering ist als alternative Strategie zur Autotransplantation und synthetischen Knochenersatzmaterialien (zB Knochenzement) 2,3 untersucht. Entscheidend für den Erfolg einer Tissue-Engineering-Ansatz ist ein Gerüst mit einem bestimmten Satz von Eigenschaften. Erstens, um die Osseointegration zu erreichen, muss das Gerüst engem Kontakt mit angrenzenden Knochengewebe 4 zu bilden. Das Gerüst sollte auch osteokonduktive werden, wodurch die Zellmigration, Nährstoffdiffusion und neotissue Abscheidung 4,5. Dieses Verhalten ist in der Regel mit biologisch abbaubaren sca erreichtffolds die eine hochgradig vernetzten Porenmorphologie. Schließlich sollte das Gerüst bioaktiven sein, um die Integration und Bindung mit umgebenden Knochengewebe 5 zu fördern. Hier präsentieren wir ein Protokoll, um eine Gewebetechnik Gerüst mit diesen Eigenschaften herzustellen. Wichtig ist, weist dieses Gerüst die Fähigkeit, &quot;self-fit&quot; in unregelmäßige CMF Defekte aufgrund seiner Formgedächtnisverhalten 6. Thermoresponsive Formgedächtnispolymere (SMP) sind dafür bekannt, Formänderung bei Belichtung unterziehen, um zu heizen 7,8. SMPs sind von &quot;Netzpunkte&quot; (dh chemische oder physikalische Vernetzungen), die die permanente Form und &quot;Schaltsegmente&quot;, die die temporäre Form zu erhalten und wiederherzustellen die permanente Form festzustellen, besteht. Die Schaltsegmente weisen eine Wärmeübergangstemperatur (T trans) entspricht, entweder die Glasübergangs (Tg) oder Schmelzübergang (Tm) des Polymers. AlsFolglich können SMPs nacheinander in eine temporäre Form bei T&gt; T trans, in der temporären Form bei T &lt;T trans fixiert verformt werden und wiedergewonnen, um die permanente Form bei T&gt; T trans. Somit wird ein SMP-Gerüst &quot;Selbst-Montage&quot; in einem CMF Defekt erreichen könnte wie folgt 6. Nach der Belichtung mit warmer Kochsalzlösung (T&gt; T trans), wäre ein SMP-Gerüst werden zu formbaren, wodurch eine allgemein vorbereiteten zylindrischen Gerüst Hand gepressten in einem unregelmäßigen defekt sein, mit Formrück Förderung Expansion des Gerüsts des Mangels Grenze. Beim Abkühlen (T &lt;T trans), würde das Gerüst seiner relativ starrer Zustand zurück, mit Formstarrheit seiner neuen temporären Form innerhalb des Defekts erhalten bleibt. In diesem Protokoll wird ein SMP-Gerüst von Polycaprolacton (PCL) hergestellt, ein biologisch abbaubares Polymer intensiv untersucht für die Geweberegeneration und andere biomedizinische Anwendungen 9-11. Für Formgedächtnis, the T m von PCL dient als die T trans und variiert zwischen 43 und 60 ºC, abhängig vom Molekulargewicht des PCL 12. In diesem Protokoll wird die T trans (dh T m) des Gerüstes beträgt 56,6 ± 0,3 ºC 6. Um Osteokonduktivität zu erreichen, wurde ein Protokoll entwickelt, um PCL-basierten SMP Gerüste mit stark miteinander verbundenen Poren auf der Basis eines Lösungsmittelgießen Partikel-Laugung (SCPL) Methode 6,13,14 zu machen. Polycaprolacton-diacrylat (PCL-DA) (M n = ~ 10.000 g / mol) wurde verwendet, um eine schnelle, photochemischen Vernetzung zu ermöglichen, und wurde in Dichlormethan (DCM) gelöst, um Lösungsmittel-Gießen über der Salzvorlage ermöglichen. Nach der photochemischen Härtung und Lösungsmittelverdampfung wurde das Salz Vorlage durch Auslaugen in Wasser entfernt. Die durchschnittliche Salzgröße regelt Gerüstporengröße. Wichtig ist, das Salz-Vorlage mit Wasser verschmolzen wurde vor der Lösungsmittel-Gießen zur Poren interconnectivi erreichenty. Bioaktivität wurde auf Porenwänden 6 zu der SMP-Gerüst durch die in situ-Bildung eines polydopamine Beschichtung verliehen wird. Bioaktivität wird häufig durch Einschluß von Glas oder Glaskeramik-Füllstoffe 15 in Gerüste eingebracht. Doch diese können zu unerwünschten spröden mechanischen Eigenschaften zu geben. Dopamin ist gezeigt worden, um eine haftende, dünne polydopamine Schicht auf einer Vielzahl von Substraten 16-19 bilden. In diesem Protokoll wurde die SMP Gerüst einer leicht basischen Lösung (pH = 8,5) von Dopamin zogen, um eine Beschichtung von polydopamine nanothick auf allen Porenwandoberflächen 6 bilden. Zusätzlich zur Verbesserung Oberflächenhydrophilie für verbesserte Zelladhäsion und Ausbreitung hat polydopamine gezeigt worden bioaktiven in Bezug auf die Bildung von Hydroxyapatit (HAp) bei Belichtung mit simulierter Körperflüssigkeit (SBF) 18,20,21 sind. In einem letzten Schritt wird das beschichtete Gerüst ausgesetzt Behandlung bei 85 ºC (T&gt; T trans) wh erhitzenich führt zu Verdichtung Schafott. Wärmebehandlung wurde bereits erwähnt die für Gerüstformgedächtnisverhalten zu sein, möglicherweise aufgrund PCL kristallinen Domänen Reorganisation um eine größere Nähe 14. Wir beschreiben außerdem die Methoden, um die Selbstsitz Verhalten innerhalb einer unregelmäßigen Modell Defekt zu charakterisieren, Formgedächtnisverhalten in Bezug auf Belastung gesteuerte zyklische thermomechanische Druckversuche (dh Wiederherstellung der Form und Gestalt Festigkeit), Porenmorphologie und In-vitro-Bioaktivität. Strategien zur Gerüsteigenschaften maßzuschneidern werden ebenfalls vorgestellt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Polycaprolactone-diol (Mn ~ 10,000 g/mol)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>440752</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane (DCM)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D65100</td>
			<td>Dried over 4A molecular sieves</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-dimethylaminopyridine (DMAP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D5640</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine (Et3N)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T0886</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acryloyl chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A24109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl Acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>319902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Carbonate (K2CO3)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>209619</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anhydrous magnesium sulfate (MgSO4)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>M65</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9888</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone (DMP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>196118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-vinyl-2-pyrrolidinone (NVP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>V3409</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>459844</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dopamine Hydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H8502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris buffer (2mol/L)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP1759</td>
			<td>Used at 10 mM concentration, pH = 8.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sieve</td>
			<td>VWR</td>
			<td>47729-972</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-Transilluminator (365 nm, 25 W)</td>
			<td>UVP</td>
			<td>95-0426-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5810 R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dynamic Mechanical Analyzer (DMA)</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td>Q800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Resolution Sputter Coater</td>
			<td>Cressington</td>
			<td>208HR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscope (SEM)</td>
			<td>FEI</td>
			<td>Quanta 600</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of a bioactive, pcl-based "self-fitting" shape memory polymer scaffold

Tissue engineering has been explored as an alternative strategy for the treatment of critical-sized cranio-maxillofacial (CMF) bone defects. Essential to the success of this approach is a scaffold that is able to conformally fit within an irregular defect while also having the requisite biodegradability, pore interconnectivity and bioactivity. By nature of their shape recovery and fixity properties, shape memory polymer (SMP) scaffolds could achieve defect &#8220;self-fitting.&#8221; In this way, following exposure to warm saline (~60 &#186;C), the SMP scaffold would become malleable, permitting it to be hand-pressed into an irregular defect. Subsequent cooling (~37 &#186;C) would return the scaffold to its relatively rigid state within the defect. To meet these requirements, this protocol describes the preparation of SMP scaffolds prepared via the photochemical cure of biodegradable polycaprolactone diacrylate (PCL-DA) using a solvent-casting particulate-leaching (SCPL) method. A fused salt template is utilized to achieve pore interconnectivity. To realize bioactivity, a polydopamine coating is applied to the surface of the scaffold pore walls. Characterization of self-fitting and shape memory behaviors, pore interconnectivity and in vitro bioactivity are also described.

Die resultierende PCL basierende MMP-Gerüst ist in der Lage selbst passend in einem Modell CMF Defekt (Abbildung 2). Nach kurzer Einwirkung von Salzlösung (~ 60 ° C) erwärmen, erweicht die zylindrische Gerüst ermöglicht das Gerüst manuell in gedrückt werden und innerhalb des Modells Defekt zu erweitern. Nach dem Abkühlen auf RT wird das Gerüst in die neue temporäre Form, die nach der Entnahme aus dem Defekt zurückgehalten wird fixiert. Die Formgedächtnisverhalte...

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Fabrication of a Bioactive, PCL-based &quot;Self-fitting&quot; Shape Memory Polymer Scaffold

Scaffolds capable of fitting within cranio-maxillofacial (CMF) bone defects while exhibiting osteoconductivity and bioactivity are of interest. This protocol describes the preparation of a shape memory scaffold based on polycaprolactone diacrylate (PCL-DA) using a solvent-casting particulate-leaching (SCPL) method employing a fused salt template and application of a bioactive polydopamine coating.

Herstellung eines bioaktiven, PCL-basierte &quot;Self-Montage&quot; Formgedächtnispolymer Scaffold

Tissue engineering has been explored as an alternative strategy for the treatment of critical-sized cranio-maxillofacial (CMF) bone defects. Essential to ...

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of a Bioactive, PCL-based "Self-fitting" Shape Memory Polymer Scaffold

12.5K Aufrufe.  Texas A&M University. Scaffolds capable of fitting within cranio-maxillofacial (CMF) bone defects while exhibiting osteoconductivity and bioactivity are of interest. This protocol describes the preparation of a shape memory scaffold based on polycaprolactone diacrylate (PCL-DA) using a solvent-casting particulate-leaching (SCPL) method employing a fused salt template and application of a bioactive polydopamine coating.