著者らは、動物実験で彼の助けのためにビルドアップテフロンモールド博士G.プレボのため製造チタンインプラント博士アンドレワルダーとニコラ·ペラン、K. Benmlihに感謝したいと思います。また、財政的な貢献のために地域アルザスとPMNA（ダルザスポールMateriauxらナノサイエンス）を認める。

1。マクロポーラス金属インプラントにおける微小孔グラデーションの調製<ol><li>エタノールでインプラント（例えば400-500ミクロンのサイズ範囲、Neyco SAS、フランスで医療グレードチタンビーズで作られたインプラントなど）をきれいにした後、15分間アセトン中で超音波処理。 </li><li>インプラントのサイズや形状に合わせて設計·製造​​テフロン型（標準実験のために、2cmの高さと直径1.5cmの円筒状金型が使用されている）。金型は、特定の部分が抽出時に除去することができるように、モジュラーなければならない。このような金型の設計が導かようにして抽出液の移動を強制することによって、抽出プロセスの制御を確実にする。 </li><li> i）は、インプラントのサイズ、IIを決定するため底部）マンドレルと取り外し可能ですⅲ）アウターコア：気管を置き換えるために設計された筒状のインプラントの場合は、構造は3つの部分から構成されるべきである。このように、孔径勾配が内側に向かって外側から形成することができる。 </li> &lt;李は&gt;合成高分子（PLLA）溶液を調製：凍結/抽出のためPLLAソリューションは、ジオキサンおよび水（：V 87:13％、v）との二元混合で準備する必要があります。 </li><li>均一な溶液を得るために60℃に混合物を加熱する。 60°Cは、インプラントへの溶液の導入のために使用される精密したガラスシリンジ用温度抵抗の上限であるとして選択。 </li><li>高濃度（≥6％）、高分子量PLLA溶液が使用される場合、即座に加熱した後、インプラントに溶液を導入する。そうでなければ、溶液のゲル化は、フルイマージョンずに発生します。 </li><li>インプラントの気孔率に対する必要性高分子溶液の体積を計算し、凍結溶液の体積の精度変化を考慮に入れることができる。 </li><li> 0.1μlの精度で精密ガラス注射器とインプラントへのソリューションをご紹介します。ポリマー濃度の下限である再現可能な細孔勾配形成のための3％それが6％上記の厚い試料で均一な分布を得ることが困難になる一方。しかし、特定の用途のために他の濃度を使用することができる。 </li><li>サンプルを直接-80℃で、または室温で30分の前に潜伏期間のいずれかを凍結。凍結条件は、部分的に孔形成を決定し、このようにして凍結条件を目的とする気孔率に応じて調整することができる。 -80℃でサンプルを一晩続ける℃の</li><li>抽出：80％プリチルドEtOHにインプラントを浸します。一晩-20℃で抽出を行う。気孔率勾配を得るためには、管状のインプラントと円盤状のインプラントのための底部分を除くすべての部分のための心棒を除くすべての金型部品を取り外します。金型を簡単に分離するためにあらかじめ冷却メスを使用してください。 </li><li> -20℃で一晩19で抽出した後、残りの金型部品を取り外し、空気がインプラントを乾燥させます。特性評価のための構造体の水銀ポロシメーター分析の全体的な気孔率が必要である。水銀ポロシメータ測定は、インプラントと相互分散より小さい孔の両側の孔に対応する明確なピークを示した。しかしながら、より重要なデータは、走査型電子顕微鏡（SEM）20と孔サイズ分布のための画像Jによって分析することができる管腔内と管腔外表面の気孔率の差である。毛穴勾配の検証のために、サンプルを凍結破砕とSEMで断面を観察します。 </li><li>使用されるインプラント、及びチタンの容量を反射光の開放多孔性の性質のため、多孔質インプラント内に標識された細胞のzスタックを行うことが可能である。 PKH26またはカルセイン-AMで細胞を標識し、共焦点レーザー顕微鏡でインプラントを可視化する。 </li></ol> 2。コラーゲン/アルギン酸多層膜と多孔性金属インプラントの表面コーティング<ol><li>ビルドアップのために多層のうち、最も高い再現性を浸漬ロボットが得られる。ディッピングロボットが利用できない場合は、これらの手順を手動で行うことができます。 </li><li>医療グレードI型コラーゲンとアルギン酸ナトリウムを使用してください。最適化された濃度は、pHが3.8にクエン酸緩衝液中のNaCl 150mMの中でそれぞれに0.5グラム/ Lである。 </li><li>溶液の均質性を確実にするために一晩コラーゲン溶液に溶解する。 3.8の酸性pHが必要である構造が中性pHにおける架橋前の不安定なような層の安定したビルドアップのために。 </li><li>代替的に、コラーゲンおよびアルギン酸塩の溶液に浸漬することにより、インプラントを浸漬するロボットシステムにより層を堆積させる。堆積時間は、各後続層15分である。 5分間のpH 3.8で150mMのNaClで堆積ステップ間に構造をすすぐ。 </li><li>高分子電解質多層生産に使用される浸漬ロボットとインプラントの利用のためのデザイン固有のホルダー。どちらチタンの表面のみimplaに層を堆積NTSまたはインプラントは第1節で説明したように修正された。 </li><li>基底膜の安定化ゲニピンと模倣：V比：1：04 Vでのジメチルスルホキシド（DMSO）/クエン酸緩衝液（150mMのNaCl、pHは3.8）で架橋溶液を準備します。広範囲の濃度が使用され、100mMのは、架橋のために十分であることができる。 DMSOコンポーネントに最初ゲニピン及び凝集を回避するために、後で水成分を加え溶かす。 </li><li> 12〜24時間の間に架橋溶液中に浸漬することによって試料を架橋する。その後クエン酸緩衝液のおびただしい量（pH値3.8）で洗い流してください。 </li><li>洗浄工程の後、UV処理（30分）または抗生物質/抗真菌薬浴（ペニシリン/ストレプトマイシン、ファンギゾン）のいずれかのサンプルを滅菌する。 </li><li>模倣基底膜の品質を決定する主なパラメータは、その厚さ及び繊維の直径である。接触モードで得られた原子間力顕微鏡（AFM）画像を用いて繊維直径を算出する。のサンプルを乾燥させ撮像前の窒素フロー。画像Jソフトウェアとフィブリルの平均厚さを決定するには画像あたり少なくとも10の繊維の太さを定量化する。 </li><li>フィルムの厚さは、AFMを用いてスクラッチ試験によって決定することができる。ドライ（COL / ALG）24 / COL多層フィルム。フィルムに傷を注射針を使用してください。光顕微鏡でスクラッチの局在した後、スクラッチの境界にある10×10μmの2面にAFMで画像を得る。フィルム層の厚さを提供するAFMソフトウェアを用いて得られたプロフィールから高さを計算する。 </li></ol> 3。血漿の分析によってインビボでインプラントの統合の間接的モニタリング<ol><li>必要なすべての委員会の承認は各国21統治規則に従って動物実験のために取られるべきである。我々のケースで実験動物のケアと利用（国立研究評議会、2010）のためのガイドが続いていると目のストラスブールの倫理委員会の大学の電子承認が得られる。 </li><li>標的部位に注入を行う。ここで与えられた血液モニタリングプロトコルを15mm気管切除のニュージーランド白ウサギに気管の交換のために使用された。 </li><li>移植後のフォローアップの毎日は、このようなと自分の体重を記録する一般的な動物のウェルビーイング（手術部位、呼吸の速度周り治癒）montioringとして必要である。 </li><li>血液検査を検証するには、血中CRP値のためのELISAテストなどの十分に確立されたメソッドを使用します。多くの動物のためのCRP検査が利用可能であり、ウサギのために使用される特定の試験は、 表1に記載されている。同様に、西部はCGAレベルの測定のためにブロッティング使用。モノクローナル抗CGA抗体（抗CGA 47-68）は 、このプロトコルを使用した。 </li><li>プラズマの特性評価のために、ウサギの耳介静脈から血液サンプルを得る。 4℃で20分間5,000 rpmで遠心°; C.分析のために得られた上清を使用してください。我々の手順では、これらの試験は、週ごとに行うが、より頻繁なテストも可能であるている。 </li><li>血漿タンパク質含量の相HPLC精製を逆：0.1％トリフルオロ酢酸（1:1であり、v：v）でウサギ血漿を抽出する。ダイオネクスHPLCシステム（アルティメット3000、サニーベール、CA USA）を使用してエキスを精製300-5C18-カラム逆相ヌクレオシルに（4×250ミリメートル、粒径が5μm、空隙率、300Å）。 </li><li> 214と280nmの吸光度を記録します。使用される溶媒系は、i）で溶媒：水およびii 0.1％（v / v）のトリフルオロ酢酸（TFA））溶媒B：0.09％（v / v）の70％でTFA（v / v）のアセトニトリル - 水。 </li><li>溶出のためにグラデーションを使用して700μL/分の流量を使用してください。ピーク分画を収集します。高速真空アプリケーションによって蒸発によって分画を集中。それは完全な乾燥度前にスピード真空を停止することが重要です。 </li><li>共同以上の異なる時間点で得られたピークを関連付ける移植期間のURSE。自動エドマン配列決定によって同定するための移植の過程で一貫した傾向を見せている精製​​されたペプチドを使用してください。 </li><li>ペプチドの自動エドマンシング：Prociseマイクロシーケンサを使用した自動エドマン分解によって精製されたペプチドのN末端配列を決定します。ポリブレン処理したガラス繊維フィルターにサンプルをロードします。次のステップは、C 18カラム（PTH C-18、2.1×200 mm）の22上のクロマトグラフィーによるフェニルチオ-アミノ酸（PTH-Xaaは）の同定である。配列が得られた後、それはSWISS-Protのデータベースを使用してブラストソフトウェアによって識別することができる。 </li></ol>

<ol>
	<li>Hollister, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+scaffold+design+for+tissue+engineering.">Porous scaffold design for tissue engineering.</a> Nat. Mater. 4, 518-524 (2005).</li><li>Ryan, G., Pandit, A., Apatsidis, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+methods+of+porous+metals+for+use+in+orthopaedic+applications.">Fabrication methods of porous metals for use in orthopaedic applications.</a> Biomaterials. 27, 2651-2670 (2006).</li><li>Schultz, P., Vautier, D., Charpiot, A., Lavalle, P., Debry, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+tracheal+prostheses+made+of+porous+titanium:+a+study+on+sheep.">Development of tracheal prostheses made of porous titanium: a study on sheep.</a> European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 264, 433-438 (2007).</li><li>Janssen, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laryngotracheal+reconstruction+with+porous+titanium+in+rabbits:+are+vascular+carriers+and+mucosal+grafts+really+necessary.">Laryngotracheal reconstruction with porous titanium in rabbits: are vascular carriers and mucosal grafts really necessary.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative. 4, 395-403 (2010).</li><li>Li, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+ingrowth+in+porous+titanium+implants+produced+by+3D+fiber+deposition.">Bone ingrowth in porous titanium implants produced by 3D fiber deposition.</a> Biomaterials. 28, 2810-2820 (2007).</li><li>Schultz, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyelectrolyte+multilayers+functionalized+by+a+synthetic+analogue+of+an+anti-inflammatory+peptide,+alpha-MSH,+for+coating+a+tracheal+prosthesis.">Polyelectrolyte multilayers functionalized by a synthetic analogue of an anti-inflammatory peptide, alpha-MSH, for coating a tracheal prosthesis.</a> Biomaterials. 26, 2621-2630 (2005).</li><li>M&#252;ller, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VEGF-Functionalized+Polyelectrolyte+Multilayers+as+Proangiogenic+Prosthetic+Coatings.">VEGF-Functionalized Polyelectrolyte Multilayers as Proangiogenic Prosthetic Coatings.</a> Advanced Functional Materials. 18, 1767-1775 (2008).</li><li>Mills, R. J., Frith, J. E., Hudson, J. E., Cooper-White, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Geometric+Challenges+on+Cell+Migration.">Effect of Geometric Challenges on Cell Migration.</a> Tissue Engineering Part C-Methods. 17, 999-1010 (2011).</li><li>O'Brien, F. J., Harley, B. A., Yannas, I. V., Gibson, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+pore+size+on+cell+adhesion+in+collagen-GAG+scaffolds.">The effect of pore size on cell adhesion in collagen-GAG scaffolds.</a> Biomaterials. 26, 433-441 (2005).</li><li>Karageorgiou, V., Kaplan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porosity+of+3D+biomaterial+scaffolds+and+osteogenesis.">Porosity of 3D biomaterial scaffolds and osteogenesis.</a> Biomaterials. 26, 5474-5491 (2005).</li><li>Budyanto, L., Goh, Y. Q., Ooi, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+porous+poly(L-lactide)+(PLLA)+scaffolds+for+tissue+engineering+using+liquid+-+liquid+phase+separation+and+freeze+extraction.">Fabrication of porous poly(L-lactide) (PLLA) scaffolds for tissue engineering using liquid - liquid phase separation and freeze extraction.</a> J. Mater. Sci. Mater. Med. 20, 105-111 (2009).</li><li>Kim, H. J., Huh, D., Hamilton, G., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+gut-on-a-chip+inhabited+by+microbial+flora+that+experiences+intestinal+peristalsis-like+motions+and+flow.">Human gut-on-a-chip inhabited by microbial flora that experiences intestinal peristalsis-like motions and flow.</a> Lab Chip. 12, 2165-2174 (2012).</li><li>Huh, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstituting+Organ-Level+Lung+Functions+on+a+Chip.">Reconstituting Organ-Level Lung Functions on a Chip.</a> Science. 328, 1662-1668 (2010).</li><li>Chaubaroux, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagen-Based+Fibrillar+Multilayer+Films+Cross-Linked+by+a+Natural+Agent.">Collagen-Based Fibrillar Multilayer Films Cross-Linked by a Natural Agent.</a> Biomacromolecules. 13, 2128-2135 (2012).</li><li>Huang, Y., Siewe, M., Madihally, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+spatial+architecture+on+cellular+colonization.">Effect of spatial architecture on cellular colonization.</a> Biotechnology and Bioengineering. 93, 64-75 (2006).</li><li>Kirkpatrick, C. J., Fuchs, S., Unger, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-culture+systems+for+vascularization+-+Learning+from+nature.">Co-culture systems for vascularization - Learning from nature.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 63, 291-299 (2011).</li><li>Lavalle, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Aspects+of+Films+Prepared+by+a+Sequential+Deposition+of+Species:+Perspectives+for+Smart+and+Responsive+Materials.">Dynamic Aspects of Films Prepared by a Sequential Deposition of Species: Perspectives for Smart and Responsive Materials.</a> Advanced Materials. 23, 1191-1221 (2011).</li><li>Zhang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serum+concentration+of+chromogranin+A+at+admission:+An+early+biomarker+of+severity+in+critically+ill+patients.">Serum concentration of chromogranin A at admission: An early biomarker of severity in critically ill patients.</a> Annals of Medicine. 41, 38-44 (2009).</li><li>Goh, Y., Ooi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+characterization+of+porous+poly(l+-lactide)+scaffolds+using+solid+-+liquid+phase+separation.">Fabrication and characterization of porous poly(l -lactide) scaffolds using solid - liquid phase separation.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 19, 2445-2452 (2008).</li><li>Vrana, N. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modification+of+macroporous+titanium+tracheal+implants+with+biodegradable+structures:+Tracking+in+vivo+integration+for+determination+of+optimal+in+situ+epithelialization+conditions.">Modification of macroporous titanium tracheal implants with biodegradable structures: Tracking in vivo integration for determination of optimal in situ epithelialization conditions.</a> Biotechnology and Bioengineering. 109, 2134-2146 (2012).</li><li>Dupret-Bories, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+surgical+protocol+for+implantation+of+tracheal+prostheses+in+sheep.">Development of surgical protocol for implantation of tracheal prostheses in sheep.</a> J. Rehabil. Res. Dev. 48, 851-864 (2011).</li><li>Gasnier, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+and+location+of+post-translational+modifications+on+chromogranin+B+from+bovine+adrenal+medullary+chromaffin+granules.">Characterization and location of post-translational modifications on chromogranin B from bovine adrenal medullary chromaffin granules.</a> Proteomics. 4, 1789-1801 (2004).</li><li>Vrana, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hybrid+Titanium/Biodegradable+Polymer+Implants+with+an+Hierarchical+Pore+Structure+as+a+Means+to+Control+Selective+Cell+Movement.">Hybrid Titanium/Biodegradable Polymer Implants with an Hierarchical Pore Structure as a Means to Control Selective Cell Movement.</a> PLoS ONE. 6, e20480 (2011).</li><li>Nakatsu, M. N., Davis, J., Hughes, C. C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+Fibrin+Gel+Bead+Assay+for+the+Study+of+Angiogenesis.">Optimized Fibrin Gel Bead Assay for the Study of Angiogenesis.</a> J. Vis. Exp. (3), e186 (2007).</li><li>Ganguly, A., Zhang, H., Sharma, R., Parsons, S., Patel, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+Human+Umbilical+Vein+Endothelial+Cells+and+Their+Use+in+the+Study+of+Neutrophil+Transmigration+Under+Flow+Conditions.">Isolation of Human Umbilical Vein Endothelial Cells and Their Use in the Study of Neutrophil Transmigration Under Flow Conditions.</a> J. Vis. Exp. (66), e4032 (2012).</li><li>Dong, C. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photomediated+crosslinking+of+C6-cinnamate+derivatized+type+I+collagen.">Photomediated crosslinking of C6-cinnamate derivatized type I collagen.</a> Biomaterials. 26, 4041-4049 (2005).</li></ol>

NEブラーナはProtip SASの従業員である。

細孔勾配は、インタフェース組織工学における重要なツールであり、ここで説明するシステムは、細胞遊走を研究するために細孔勾配を形成するために、単独で、または金属インプラントと組み合わせて使用​​することができる。システムは、有機溶剤を扱う化学ヒュームフードを除く任意の余分な設定や特別な機器を必要としない、したがって、それは、生物学の研究室に適用すること?...

現在利用可能な金属製のインプラントは、荷重支持用途に適しているが、それらの非分解性はそれらに1を囲む組織との強力な界面を確保するための設計を必要とする。 インビボでのコロニー形成および成長中の細胞促進する構造を設けることにより、金属インプラントの寿命が2延ばすことができる。公然と多孔性金属インプラントは、また、インプラントの良い植民地を確保するための組織界面工学のための材料を約束している。それらが積極的に整形外科用インプラントとして、また、気管3-5インプラントとして使用されている。しかしながら、このような細孔分野における細胞運動を正確に制御するように解決すべき問題が残っています。このプロセスを制御するために、障害が発生しても、他の一端および再狭窄に不完全な植民地化につながる可能性があります。また、これらのインプラントの更なる官能化は、例えば成長因子の送達等の高機能を実現するために必要である、異なる細胞タイプ6-8の指示血管新生と同時移動。血管組織によるインプラントのコロニー形成が望まれるように気管インプラントのために、これは重要である。それはインプラントの開存性を低下させるので、気管内腔への成長の制御不能な組織は望ましくない。 細胞運動を制御するための一つの可能​​性は、サイズ排除である。標的細胞と指定された合成ポリマーと相互作用する能力の大きさを知ることにより、効果的に細胞運動の深さを決定することができる細孔の勾配を開発することが可能である。例えばこのような外性線維芽細胞などの結合組織細胞の侵入のために十分な大きさですが、管腔内管状インプラントの植民実効支配を彼らの動きを防ぐために（10μm未満）十分に小さい細孔アーキテクチャを作成することによって達成することができる。 このような凍結dryiとして利用ポア作成方法からngの、粒子浸出、9,10発泡ガス、必要な機器の最小限の細孔勾配の迅速形成するための方法を適応するのが最も簡単で凍結抽出11である。この方法では、ポリマー溶液は、有機溶媒と水との二元混合物中で凍結される。その後、溶媒をエタノールなどの混和予め冷却液によって抽出を介して交換される。凍結および抽出条件は、細孔の形状及び大きさを決定し、抽出、抽出液の移動を制御することができる方法で行われている場合、孔サイズおよび形状は一方向に変調することができる。 多細胞組織のための第二のステップは、それらの相互作用を制御するために、異なる細胞タイプ間の多孔障壁の形成である。これはまた、それらの要件12,13に応じて、異なる種類の細胞ごとに異なる微小環境の可用性のために必要である。気管はbronchと喉頭をつなぐ管状の器官である私。それは粘液を作り出す相互分散杯細胞とインナーpseudostratified繊毛上皮の裏地を持っています。気管の3次元構造および安定性がCリング状の軟骨によって維持される。このように、人工的な気管内結合組織と毛様体上皮層の間に定義されて接合があるはずです。 3D構造は結合組織の部分のために必要であるが、上皮細胞の遊走は、創傷の方向の動きとクロージャを達成するために、基底膜のような表面を必要とします。高分子電解質多層膜（PEMは）基底膜の模倣を取得するための一つの可能​​なオプションです。層毎法（のLbL）は薄く、機能表面コーティングを得るための多用途のプロセスである。それは、その特性がそのような高分子電解質種、pHを単に変える変数によって変化させることができるナノスケールの表面コーティングを得るために順次に2つの反対に荷電した高分子電解質とそのビルドアップ、静電的相互作用に基づいているレイヤ番号、キャッピング層の添加、架橋等のLbL方法の主な利点の1つは、下地基板のトポグラフィに準拠する能力である。このように、制御された条件下でこの方法はまた、多孔質構造の表面被覆率を得るために使用することができる。コラーゲンは、高分子電解質の1つとして使用されている場合には、基底膜の表面を模倣することができるナノファイバーの構造を得ることができる。チタンの疎水性は、14このような構造の開発を可能とfibrillarityは厚いコーティングで保存することができます。この方法は、表面上の細胞の接着と移動も制御することができる。順次抽出し、凍結のLbLフィルムコーティングを用いることにより、細胞運動を長手方向と円周方向に、横方向に制御することができる構造が15を得ることができる。 ここでは、することができ、それらの疎水性の動作を使用することにより、チタンインプラントのための2つの新たな修正方法を説明します疎水性合成ポリマーii）の細胞増殖および高分子電解質多層によるライニングの形成をサポートするインプラント表面上に厚さのポリマーフィルム層の形成とマクロポーラス酸化チタンインプラント内のマイクロポアの勾配のi）の形成：種々の多孔質インプラントの変形例に延長した。これらの方法は、連続的に又は別々に使用することができる。彼らは管理された移行と多細胞組織16,17で異なる種類の細胞の空間的な組織化を確保する構造を提供します。気管の具体的なケースでは、インプラントのための望ましい結果は、再狭窄および高分子電解質多層膜上の繊毛上皮細胞の内側のライニングを形成することなく細孔勾配内線維血管組織による植民地化されるだろう。 インプラントの統合を制御する一つの方法は、in situで 、ホストとの集積化の期間中に小さな外科的介入を行うことである。できるTようにするために介入のタイミングを決定し、O、それはインプラントの全身作用に関する情報を有することが重要である。 C反応性蛋白（CRP）は、感染および臨床の場における炎症反応のモニタリングに使用されている。クロモグラニンAは（CGA）も同様に使用することができ、炎症18のレベルを観察するために、より正確な結果を提供するかもしれない。 インビボでの金属インプラント統合を観察可能な方法として、我々は高圧液体クロマトグラフィー（HPLC）およびその後のタンパク質配列決定による動物の血液試料の特性によってインプラント全身作用を連続的に監視手順を示す。この方法の精緻化は、通常、エンドポイント組織学的分析を回避するために使用することができる。金属インプラントの組織切断が長く、面倒で高価なプロセスであり、特定の時点で行うことができる。この理由から、インプラント健康について堅牢な情報を提供する血液検査でしょううまく設計された動物実験に関する最近のEU規則で義務付けられて動物実験を減らすために可能なルートである。 ここに提示方法は官能化を介して、金属インプラントの性能を向上させる、または既存のインプラントを監視する別の方法を有するように使用することができる。

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Reagent</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dioxane</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>360481</td>
 <td>Toxic material, Strictly under chemical hood</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PLLA 
 i. Poly(L-lactide) inherent viscosity ~0.5 dl/g 
 ii. Poly(L-lactide) inherent viscosity ~2.0 dl/g 
 </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>94829, 81273</td>
 <td>The choice of molecular weight and inherent viscosity is application dependent.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PRONOVA UP LVG (Sodium Alginate)</td>
 <td>Novamatrix</td>
 <td>4200006</td>
 <td>Low viscosity(20-200 mPa.s)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Collagen type I (Bovine)</td>
 <td>Symatese</td>
 <td>CBPE2US100</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Pen/Strep, Fungizone </td>
 <td>Promocell</td>
 <td>C42020</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Genipin</td>
 <td>Wako</td>
 <td>0703021</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Silicon nitride probes with aspring constant of 0.03 N.m-1. </td>
 <td>Bruker </td>
 <td>MSCT </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Trifluoroacetic acid for HPLC ,&ge;99.0% </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>302031</td>
 <td>Hazardous Material, Please follow MSDS carefully</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Acetonitrile, for HPLC ,&ge;99.9% </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>34998</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Calcein-AM</td>
 <td>Invitrogen</td>
 <td>C3100MP </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PKH26 Red Fluorescent Cell Linker Kit for General Cell Membrane Labeling </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>PKH26GL</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Rabbit C-Reactive Protein (CRP) ELISA kit</td>
 <td>Genway Bio</td>
 <td>GWB-9BF960 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>DMSO, Bioreagent, &ge;99.7% </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>D2650</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Equipment</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Multimode Nanoscope IV Atomic Force microscope</td>
 <td>Bruker</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Procise microsequencer </td>
 <td>Applied Biosystems </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ultima 3000 HPLC system </td>
 <td>Dionex</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Scanning Electron Microscope Hitachi TM 100</td>
 <td>Hitachi </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Confocal Scanning Laser Microscope Zeiss LSM 510 </td>
 <td>Zeiss </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
 </table>
Table 1. List of Materials and Reagents.

multi-scale modification of metallic implants with pore gradients, polyelectrolytes and their indirect monitoring in vivo

特に、金属インプラント、チタンインプラントは、広く臨床応用に使用されている。組織におけるこれらのインプラントへと統合·成長の組織が成功した臨床転帰のための重要なパラメータである。組織の統合を改善するために、多孔性金属インプラントが開発されてきた。細孔領域は全体構造の機械的特性を損なわずに官能化することができるので、金属発泡体の開気孔率は、非常に有利である。ここでは、チタンのマイクロビーズに基づく多孔質チタンのインプラントを使用して、このような変更を説明します。チタンなどの疎水として固有の物理的性質を用いることにより、基底膜を有するようにマイクロビーズ系金属インプラント内であると同時に疎水性の細孔勾配を得ることができる親水性、天然ポリマーに基づく模倣。 3次元細孔勾配は、例えば、凍結抽出法によるポリ-L-乳酸（PLLA）などの合成ポリマーによって形成されている。 2Dナノファイバーシュール面は天然架橋剤（ゲニピン）との架橋工程に続いて、コラーゲン/アルギン酸塩を用いて形成されている。このナノファイバー膜は2つの反対荷電分子の層（のLbL）蒸着法、コラーゲンとアルギン酸塩によって層によって建てられました。最後に、これは多くの多細胞組織のために必要であるように異なる領域が、異なる細胞型を収容することができるインプラントを得ることができる。により、異なる細胞型によって異なる方向にこのようセルラー移動を制御することができる。このようなシステムは、気管再生の特定の場合について説明するが、他の標的器官のために変更することができる。細胞遊走と異なる孔勾配を作成するための可能な方法の分析が精緻化される。そのようなインプラントの分析における次のステップは、移植後のそれらの特徴付けである。しかし、金属製のインプラントの組織学的分析は、生体内で金属製のインプラントに監視ホスト反応のためにこのように長くて面倒なプロセスですCGAと異なる血液タンパク質監視に基づいてlternative方法も記載されている。これらの方法は、インビトロ 、カスタムメイドの移行およびコロニー形成試験に現像に使用することができ、また、組織学せずインビボで官能化された金属インプラントの分析のために使用される。

毛穴勾配の形成 PLLA溶液の濃度を変えることにより、インプラントの管腔外側の細孔の大きさを制御することが可能である。孔の大きさや形状が著しくチタ ​​ンインプラント（ 図1a及び1b）の存在によって影響を受けた。 40-100程度と低濃度の利用の範囲であった細孔サイズが小さな孔が生じた。腔内側孔径に制限された抽出によって支配と線維?...

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Multi-Scale Modification of Metallic Implants With Pore Gradients, Polyelectrolytes and Their Indirect Monitoring In vivo

このビデオでは、それらの機能を改善し、細胞移動を制御するために多孔性金属インプラントのための改質技術を実証する。技術は、3Dおよび基底膜の製造は2-Dにおける細胞移動を制御する模倣における細胞移動を制御するための細孔勾配の発達が挙げられる。また、血液タンパク質の分析を介して生体内インプラント統合を監視するためのHPLCベースの方法が記載されている。

毛穴グラデーション、高分子電解質とその間接的モニタリングの金属インプラントのマルチスケール変更<em生体内で&gt;</em

Metallic implants, especially titanium implants, are widely used in  clinical applications. Tissue in-growth and integration to these implants in  the ...

multi-scale-modification-metallic-implants-with-pore-gradients

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Multi-Scale Modification of Metallic Implants With Pore Gradients, Polyelectrolytes and Their Indirect Monitoring In vivo

10.8K ビュー.  INSERM. このビデオでは、それらの機能を改善し、細胞移動を制御するために多孔性金属インプラントのための改質技術を実証する。技術は、3Dおよび基底膜の製造は2-Dにおける細胞移動を制御する模倣における細胞移動を制御するための細孔勾配の発達が挙げられる。また、血液タンパク質の分析を介して生体内インプラント統合を監視するためのHPLCベースの?...

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Monitoring Protein Adsorption with Solid-state Nanopores

Solid-state nanopores have been used to perform measurements at the single-molecule level to examine the local structure and flexibility of nucleic acids 1-6, the unfolding of proteins 7, and binding affinity of different ligands 8. By coupling these nanopores to the resistive-pulse technique 9-12, such measurements can be done under a wide variety of conditions and without the need for labeling 3. In the resistive-pulse technique, an ionic salt solution is introduced on both sides of the nanopore. Therefore, ions are driven from one side of the chamber to the other by an applied transmembrane potential, resulting in a steady current. The partitioning of an analyte into the nanopore causes a well-defined deflection in this current, which can be analyzed to extract single-molecule information. Using this technique, the adsorption of single proteins to the nanopore walls can be monitored under a wide range of conditions 13. Protein adsorption is growing in importance, because as microfluidic devices shrink in size, the interaction of these systems with single proteins becomes a concern. This protocol describes a rapid assay for protein binding to nitride films, which can readily be extended to other thin films amenable to nanopore drilling, or to functionalized nitride surfaces. A variety of proteins may be explored under a wide range of solutions and denaturing conditions. Additionally, this protocol may be used to explore more basic problems using nanopore spectroscopy.

A method of using solid-state nanopores to monitor the non-specific adsorption of proteins onto an inorganic surface is described. The method employs the resistive-pulse principle, allowing for the adsorption to be probed in real-time and at the single-molecule level. Because the process of single protein adsorption is far from equilibrium, we propose the employment of parallel arrays of synthetic nanopores, enabling for the quantitative determination of the apparent first-order reaction rate constant of protein adsorption as well as and the Langmuir adsorption constant.

ソリッドステートナノ細孔を持つ監視タンパク質吸着

Solid-state nanopores have been used to perform measurements at the single-molecule level to examine the local structure and flexibility of nucleic acids ...

生物工学

Mass Cytometry: Protocol for Daily Tuning and Running Cell Samples on a CyTOF Mass Cytometer

In recent years, the rapid analysis of single cells has commonly been performed using flow cytometry and fluorescently-labeled antibodies. However, the issue of spectral overlap of fluorophore emissions has limited the number of simultaneous probes. In contrast, the new CyTOF mass cytometer by DVS Sciences couples a liquid single-cell introduction system to an ICP-MS.1 Rather than fluorophores, chelating polymers containing highly-enriched metal isotopes are coupled to antibodies or other specific probes.2-5 Because of the metal purity and mass resolution of the mass cytometer, there is no "spectral overlap" from neighboring isotopes, and therefore no need for compensation matrices. Additionally, due to the use of lanthanide metals, there is no biological background and therefore no equivalent of autofluorescence. With a mass window spanning atomic mass 103-203, theoretically up to 100 labels could be distinguished simultaneously. Currently, more than 35 channels are available using the chelating reagents available from DVS Sciences, allowing unprecedented dissection of the immunological profile of samples.6-7
Disadvantages to mass cytometry include the strict requirement for a separate metal isotope per probe (no equivalent of forward or side scatter), and the fact that it is a destructive technique (no possibility of sorting recovery). The current configuration of the mass cytometer also has a cell transmission rate of only ~25%, thus requiring a higher input number of cells.
Optimal daily performance of the mass cytometer requires several steps. The basic goal of the optimization is to maximize the measured signal intensity of the desired metal isotopes (M) while minimizing the formation of oxides (M+16) that will decrease the M signal intensity and interfere with any desired signal at M+16. The first step is to warm up the machine so a hot, stable ICP plasma has been established. Second, the settings for current and make-up gas flow rate must be optimized on a daily basis. During sample collection, the maximum cell event rate is limited by detector efficiency and processing speed to 1000 cells/sec. However, depending on the sample quality, a slower cell event rate (300-500 cells/sec) is usually desirable to allow better resolution between cells events and thus maximize intact singlets over doublets and debris. Finally, adequate cleaning of the machine at the end of the day helps minimize background signal due to free metal.

The steps necessary for daily tuning and optimization of the performance of a CyTOF mass cytometer are described. Comments on optimal sample preparation and flow rate are discussed

ミササイトメトリー：CyTOFマスメーターで毎日のチューニングと実行した細胞サンプルのためのプロトコル

In recent years, the rapid analysis of single cells has commonly been performed using flow cytometry and fluorescently-labeled antibodies. However, the ...

Graphene Coatings for Biomedical Implants

Atomically smooth graphene as a surface coating has potential to improve implant properties. This demonstrates a method for coating nitinol alloys with nanometer thick layers of graphene for applications as a stent material. Graphene was grown on copper substrates via chemical vapor deposition and then transferred onto nitinol substrates. In order to understand how the graphene coating could change biological response, cell viability of rat aortic endothelial cells and rat aortic smooth muscle cells was investigated. Moreover, the effect of graphene-coatings on cell adhesion and morphology was examined with fluorescent confocal microscopy. Cells were stained for actin and nuclei, and there were noticeable differences between pristine nitinol samples compared to graphene-coated samples. Total actin expression from rat aortic smooth muscle cells was found using western blot. Protein adsorption characteristics, an indicator for potential thrombogenicity, were determined for serum albumin and fibrinogen with gel electrophoresis. Moreover, the transfer of charge from fibrinogen to substrate was deduced using Raman spectroscopy. It was found that graphene coating on nitinol substrates met the functional requirements for a stent material and improved the biological response compared to uncoated nitinol. Thus, graphene-coated nitinol is a viable candidate for a stent material.

Graphene offers potential as a coating material for biomedical implants. In this study we demonstrate a method for coating nitinol alloys with nanometer thick layers of graphene and determine how graphene may influence implant response.

メディカルインプラントのグラフェンコーティング

Atomically smooth graphene as a surface coating has potential to improve implant properties. This demonstrates a method for coating nitinol alloys with ...

Creating Adhesive and Soluble Gradients for Imaging Cell Migration with Fluorescence Microscopy

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as growth factors. Here, we outline a method to create opposing gradients of adhesive and soluble cues in a microfluidic chamber, which is compatible with live cell imaging. A copolymer of poly-L-lysine and polyethylene glycol (PLL-PEG) is employed to passivate glass coverslips and prevent non-specific adsorption of biomolecules and cells. Next, microcontact printing or dip pen lithography are used to create tracks of streptavidin on the passivated surfaces to serve as anchoring points for the biotinylated peptide arginine-glycine-aspartic acid (RGD) as the adhesive cue. A microfluidic device is placed onto the modified surface and used to create the gradient of adhesive cues (100% RGD to 0% RGD) on the streptavidin tracks. Finally, the same microfluidic device is used to create a gradient of a chemoattractant such as fetal bovine serum (FBS), as the soluble cue in the opposite direction of the gradient of adhesive cues.

A method for the assembly of adhesive and soluble gradients in a microscopy chamber for live cell migration studies is described. The engineered environment combines antifouling surfaces and adhesive tracks with solution gradients and therefore allows one to determine the relative importance of guidance cues.

蛍光顕微鏡を用いたイメージング細胞遊走用接着剤及び可溶性グラデーションを作成する

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as ...

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

The development of Tissue Engineered Vessels (TEVs) is advanced by the ability to routinely and effectively implant TEVs (4-5 mm in diameter) into a large animal model. A step by-step protocol for inter-positional placement of the TEV and real-time digital assessment of the TEV and native carotid arteries is described here. In vivo monitoring is made possible by the implantation of flow probes, catheters and ultrasonic crystals (capable of recording dynamic diameter changes of implanted TEVs and native carotid arteries) at the time of surgery. Once implanted, researchers can calculate arterial blood flow patterns, invasive blood pressure and artery diameter yielding parameters such as pulse wave velocity, augmentation index, pulse pressures and compliance. Data acquisition is accomplished using a single computer program for analysis throughout the duration of the experiment. Such invaluable data provides insight into TEV matrix remodeling, its resemblance to native/sham controls and overall TEV performance in vivo.

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

A step-by-step protocol for the inter-positional placement of Tissue Engineered Vessels (TEVs) into the carotid artery of a sheep using end-to-end anastomosis and real-time digital assessment in vivo until animal sacrifice.

組織工学血管移植片とその後の移植のために手術手技<em&gt;インビボ</em&gt;モニタリング

The development of Tissue Engineered Vessels (TEVs) is advanced by the ability to routinely and effectively implant TEVs (4-5 mm in diameter) into a large ...

Generation of Scalable, Metallic High-Aspect Ratio Nanocomposites in a Biological Liquid Medium

The goal of this protocol is to describe the synthesis of two novel biocomposites with high-aspect ratio structures. The biocomposites consist of copper and cystine, with either copper nanoparticles (CNPs) or copper sulfate contributing the metallic component. Synthesis is carried out in liquid under biological conditions (37 &#176;C) and the self-assembled composites form after 24 hr. Once formed, these composites are highly stable in both liquid media and in a dried form. The composites scale from the nano- to micro- range in length, and from a few microns to 25 nm in diameter. Field emission scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) demonstrated that sulfur was present in the NP-derived linear structures, while it was absent from the starting CNP material, thus confirming cystine as the source of sulfur in the final nanocomposites. During synthesis of these linear nano- and micro-composites, a diverse range of lengths of structures is formed in the synthesis vessel. Sonication of the liquid mixture after synthesis was demonstrated to assist in controlling average size of the structures by diminishing the average length with increased time of sonication. Since the formed structures are highly stable, do not agglomerate, and are formed in liquid phase, centrifugation may also be used to assist in concentrating and segregating formed composites.

Here we present a protocol to synthesize novel, high-aspect ratio biocomposites under biological conditions and in liquid media. The biocomposites scale from nanometers to micrometers in diameter and length, respectively. Copper nanoparticles (CNPs) and copper sulfate combined with cystine are the key components for the synthesis.

生物学的液体培地中でスケーラブルな、メタリック高アスペクト比のナノコンポジットの生成

The goal of this protocol is to describe the synthesis of two novel biocomposites with high-aspect ratio structures. The biocomposites consist of copper ...

Synthesis of Keratin-based Nanofiber for Biomedical Engineering

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of these porous nanofibers is of great interest due to their unique physiochemical properties. Here we elaborate on the fabrication of keratin containing poly (&#949;-caprolactone) (PCL) nanofibers (i.e., PCL/keratin composite fiber). Water soluble keratin was first extracted from human hair and mixed with PCL in different ratios. The blended solution of PCL/keratin was transformed into nanofibrous membranes using a laboratory designed electrospinning set up. Fiber morphology and mechanical properties of the obtained nanofiber were observed and measured using scanning electron microscopy and tensile tester. Furthermore, degradability and chemical properties of the nanofiber were studied by FTIR. SEM images showed uniform surface morphology for PCL/keratin fibers of different compositions. These PCL/keratin fibers also showed excellent mechanical properties such as Young&#39;s modulus and failure point. Fibroblast cells were able to attach and proliferate thus proving good cell viability. Based on the characteristics discussed above, we can strongly argue that the blended nanofibers of natural and synthetic polymers can represent an excellent development of composite materials that can be used for different biomedical applications.

Electrospun nanofibers have a high surface area to weight ratio, excellent mechanical integrity, and support cell growth and proliferation. These nanofibers have a wide range of biomedical applications. Here we fabricate keratin/ PCL nanofibers, using the electrospinning technique, and characterize the fibers for possible applications in tissue engineering.

医工学のためのケラチンベースのナノファイバーの合成

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of ...

A Facile and Eco-friendly Route to Fabricate Poly(Lactic Acid) Scaffolds with Graded Pore Size

Over the recent years, functionally graded scaffolds (FGS) gaineda crucial role for manufacturing of devices for tissue engineering. The importance of this new field of biomaterials research is due to the necessity to develop implants capable of mimicking the complex functionality of the various tissues, including a continuous change from one structure or composition to another. In this latter context, one topic of main interest concerns the design of appropriate scaffolds for bone-cartilage interface tissue. In this study, three-layered scaffolds with graded pore size were achieved by melt mixing poly(lactic acid) (PLA), sodium chloride (NaCl) and polyethylene glycol (PEG). Pore size distributions were controlled by NaCl granulometry and PEG solvation. Scaffolds were characterized from a morphological and mechanical point of view. A correlation between the preparation method, the pore architecture and compressive mechanical behavior was found. The interface adhesion strength was quantitatively evaluated by using a custom-designed interfacial strength test. Furthermore, in order to imitate the human physiology, mechanical tests were also performed in phosphate buffered saline (PBS) solution at 37 &#176;C. The method herein presented provides a high control of porosity, pore size distribution and mechanical performance, thus offering the possibility to fabricate three-layered scaffolds with tailored properties by following a simple and eco-friendly route.

A Facile and Eco-friendly Route to Fabricate PolyLactic Acid Scaffolds with Graded Pore Size

In this work, poly(lactic acid)/polyethylene glycol (PLA/PEG) scaffolds were prepared by using a combination of melt mixing and selective leaching. The method herein discussed permitted to develop three-layer scaffolds by highly controlling both porosity and pore size. The mechanical properties were also evaluated in a physiological environment.

傾斜孔サイズを有するポリ（乳酸）スキャフォールドを製造するために簡便かつ環境に優しいルート

Over the recent years, functionally graded scaffolds (FGS) gaineda crucial role for manufacturing of devices for tissue engineering. The importance of ...

Synthesis of Multi-walled Carbon Nanotubes Modified with Silver Nanoparticles and Evaluation of Their Antibacterial Activities and Cytotoxic Properties

In this study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were treated with an aqueous sulfuric acid solution to form an oxygen-based functional group. Silver MWCNTs were prepared by the reductive deposition of silver from an aqueous solution of AgNO3 on the oxidized MWCNTs. Given the unique color of the CNTs, it was not possible to apply them to the minimum inhibitory concentration or mitochondrial toxicity assays to evaluate the toxicity and antibacterial properties, since they would interfere with the assays. The inhibition zone and minimum bactericidal concentration for the Ag-MWCNTs were measured and Live/Dead and Trypan Blue assays were used to measure the toxicity and antibacterial properties without interfering with the color of the CNTs.

In this study, antimicrobial nanomaterials were synthesized by acidic oxidation of multiwalled carbon nanotubes and subsequent reductive deposition of silver nanoparticles. Antimicrobial activity and cytotoxicity tests were performed with the as-prepared nanomaterials.

銀ナノ粒子とその抗菌活性と細胞毒性の評価変更多層カーボンナノ チューブの合成

In this study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were treated with an aqueous sulfuric acid solution to form an oxygen-based functional group. Silver ...

Rigid Embedding of Fixed and Stained, Whole, Millimeter-Scale Specimens for Section-free 3D Histology by Micro-Computed Tomography

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in every tissue to be identified and characterized. Our laboratory is actively working to make technological advances in X-ray micro-computed tomography (micro-CT) that will bring the diagnostic power of histology to the study of full tissue volumes at cellular resolution (i.e., an X-ray Histo-tomography modality). Toward this end, we have made targeted improvements to the sample preparation pipeline. One key optimization, and the focus of the present work, is a straightforward method for rigid embedding of fixed and stained millimeter-scale samples. Many of the published methods for sample immobilization and correlative micro-CT imaging rely on placing the samples in paraffin wax, agarose, or liquids such as alcohol. Our approach extends this work with custom procedures and the design of a 3-dimensional printable apparatus to embed the samples in an acrylic resin directly into polyimide tubing, which is relatively transparent to X-rays. Herein, sample preparation procedures are described for the samples from 0.5 to 10 mm in diameter, which would be suitable for whole zebrafish larvae and juveniles, or other animals and tissue samples of similar dimensions. As proof of concept, we have embedded the specimens from Danio, Drosophila, Daphnia, and a mouse embryo; representative images from 3-dimensional scans for three of these samples are shown. Importantly, our methodology leads to multiple benefits including rigid immobilization, long-term preservation of laboriously-created resources, and the ability to re-interrogate samples.

We developed protocols and designed a custom apparatus to enable embedding of millimeter-scale specimens. We present sample preparation procedures with an emphasis on embedding in acrylic resin and polyimide tubing to achieve rigid immobilization and long-term storage of specimens for the interrogation of tissue architecture and cell morphology by micro-CT.

剛体の埋め込み固定し、ステンド グラス、全体、マイクロ コンピューター断層撮影によってセクション-無料の 3 D の組織学のためのミリ波スケール標本

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in ...