Name: postproduction processing of electrospun fibres for tissue engineering
Uploaded: 2012-08-09T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Postproduction Processing of Electrospun Fibres for Tissue Engineering at JoVE.com

Wij danken BBSRC voor de financiering van een doctoraat voor de heer Frazer Bye.

1. Electrospinning van Random en uitgelijnd Vezels Electrospinning zorgt voor fijne vezelachtige netwerken met behulp van elektrische potentieel om een ​​polymeeroplossing de richting van een geaarde collector te trekken. Collectoren kunnen zeer vele vormen en kan statisch zijn of meer gebruikelijk draaien. Het oplosmiddel verdampt voordat de oplossing komt in de collector en de straal stolt tot een vezel. Elk polymeer vereist zijn eigen set van voorwaarden voo...

<ol>
	<li>Canton, I., McKean, R., Charnley, M., Blackwood, K., Fiorica, C., Ryan, A., MacNeil, S. <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+an+Ibuprofen-releasing+biodegradable+PLA/PGA+electrospun+scaffold+for+tissue+regeneration.">Development of an Ibuprofen-releasing biodegradable PLA/PGA electrospun scaffold for tissue regeneration.</a> Biotechnology and bioengineering. 105, 396-408 (2010).</li><li>Blackwood, K., McKean, R., Canton, I., Freeman, C., Franklin, K., Cole, A., Brook, I., Farthing, P., Rimmer, S., Haycock, J., Ryan, A., MacNeil, S. <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+biodegradable+electrospun+scaffolds+for+dermal+replacement.">Development of biodegradable electrospun scaffolds for dermal replacement.</a> Biomaterials. 29, 3091-3104 (2008).</li><li>Yang, F., Maurugan, R., Wang, S., Ramakrishna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospinning+of+nano/micro+scale+poly(L-lactic+acid)+aligned+fibers+and+their+potential+in+neural+tissue+engineering.">Electrospinning of nano/micro scale poly(L-lactic acid) aligned fibers and their potential in neural tissue engineering.</a> Biomaterials. 26, 2603-2610 (2005).</li><li>Sittichokechaiwut, A., Edwards, J. H., Scutt, A. M., Reilly, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short+bouts+of+mechanical+loading+are+as+effective+as+dexamethasone+at+inducing+matrix+production+by+human+bone+marrow+mesenchymal+stem+cell.">Short bouts of mechanical loading are as effective as dexamethasone at inducing matrix production by human bone marrow mesenchymal stem cell.</a> Eur. Cell Mater. 20, 45-57 (2010).</li><li>Sill, T. J., von Recum, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospinning:+applications+in+drug+delivery+and+tissue+engineering.">Electrospinning: applications in drug delivery and tissue engineering.</a> Biomaterials. 29 (13), 1989-2006 (2008).</li><li>Deitzel, J., Kleinmeyer, J., Harris, D., Beck Tan, N. C. <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+processing+variables+on+the+morphology+of+electrospun+nanofibers+and+textiles.">The effect of processing variables on the morphology of electrospun nanofibers and textiles.</a> Polymer. 42, 261-272 (2001).</li><li>Fridrikh, S., Yu, J., Brenner, M., Rutledge, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+fiber+diameter+during+electrospinning.">Controlling the fiber diameter during electrospinning.</a> Physical review letters. 90, 1-4 (2003).</li><li>Fong, H., Chun, I., Reneker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beaded+nanofibers+formed+during+electrospinning.">Beaded nanofibers formed during electrospinning.</a> Polymer. 40 (16), 4585-4592 (1999).</li><li>Selim, M., Bullock, A. J., Blackwood, K. A., Chapple, C. R., MacNeil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+biodegradable+scaffolds+for+tissue+engineering+of+the+urethra.">Developing biodegradable scaffolds for tissue engineering of the urethra.</a> BJU Int. 107 (2), 296-302 (2010).</li><li>Tong, H. -. W., Wang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+into+the+influence+of+electrospinning+parameters+on+the+diameter+and+alignment+of+poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate)+fibers.">An investigation into the influence of electrospinning parameters on the diameter and alignment of poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) fibers.</a> Journal of Applied Polymer Science. 120 (3), 1694-1706 (2011).</li><li>Tong, H. -. W., Wang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospinning+of+poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate)+fibrous+tissue+engineering+scaffolds+in+two+different+electric+fields.">Electrospinning of poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) fibrous tissue engineering scaffolds in two different electric fields.</a> Polymer Engineering &amp; Science. 51 (7), 1325-1338 (2011).</li><li>Retzepi, M., Donos, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guided+Bone+Regeneration:+biological+principle+and+therapeutic+applications.">Guided Bone Regeneration: biological principle and therapeutic applications.</a> Clinical oral implants research. 21, 567-576 (2010).</li><li>Moreau, J., Caccamese, J., Coletti, D., Sauk, J., Fisher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+engineering+solutions+for+cleft+palates.">Tissue engineering solutions for cleft palates.</a> Journal of oral maxillofacial. 65, 2503-2511 (2007).</li><li>Yang, F., Both, S., Yang, X., Walboomers, X., Jansen, J. <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+an+electrospun+nano-apatite/PCL+composite+membrane+for+GTR/GBR+application.">Development of an electrospun nano-apatite/PCL composite membrane for GTR/GBR application.</a> Acta biomaterialia. 5, 3295-3304 (2009).</li><li>Yoshimoto, H., Shin, Y., Terai, H., Vacanti, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+biodegradable+nanofiber+scaffold+by+electrospinning+and+its+potential+for+bone+tissue+engineering.">A biodegradable nanofiber scaffold by electrospinning and its potential for bone tissue engineering.</a> Biomaterials. 24, 2077-2082 (2003).</li><li>Telemeco, T., Ayres, C., Bowlin, G., Wnek, G., Boland, E., Cohen, N., Baumgarten, C., Mathews, J., Simpson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+cellular+infiltration+into+tissue+engineering+scaffolds+composed+of+submicron+diameter+fibrils+produced+by+electrospinning.">Regulation of cellular infiltration into tissue engineering scaffolds composed of submicron diameter fibrils produced by electrospinning.</a> Acta biomaterialia. 1, 377-385 (2005).</li></ol>

Electrospinning is een zeer populaire techniek voor het produceren van steigers voor tissue engineering. 14, 15, 16 Ook al is het relatief eenvoudig is om elementaire electrospun steigers te produceren voor experimenteel gebruik van de techniek is ook complex en veelzijdig met veel variabelen. 6 Er zijn veel studies wordt beschreven hoe de electrospinning parameters bepalen het schavot geproduceerd. In deze studie ligt de nadruk op de grote uitdagingen na de productie naar steigers van passende arc...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het serum </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> Poly melkzuur-co-glycolzuur </td><td> Sigma Aldrich </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Poly melkzuur </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 81273 </td><td> Inherente viscositeit ~ 2.0dl / g </td></tr><tr><td> Poly ε-caprolacton </td><td> Sigma Aldrich </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Poly hydroxybutyraat-co-hydroxyvaleraat 12:01 </td><td> Goodfellow </td><td> 578-446-59 </td><td> PHB88/PHV12 </td></tr><tr><td> Dichloormethaan </td><td> Sigma Aldrich of Fisher </td><td> 270997 of D/1850/17 </td><td> &gt; 99,8% bevat 50-150ppm amylene stabilisator </td></tr><tr><td> 50 multi gekleurde ballonnen </td><td> Wilkinson&#39;s Hardware Stores Ltd </td><td> 0105790 </td><td></td></tr><tr><td> Geit anti-konijn IgG (Fc): FITC </td><td> AbDserotec </td><td> STAR121F </td><td></td></tr><tr><td> Rabbit anti-humaan alfa-elastine </td><td> AbDserotec </td><td> 4060-1060 </td><td></td></tr><tr><td> Schroefdop GL45 PP 2 poorten, pk / 2 </td><td> SLS </td><td> 1129750 </td><td></td></tr><tr><td> 4 &#39;,6-diamidino-2-fenylindool dihydrochloride </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 32670 </td><td></td></tr><tr><td> CellTracker groene CMFDA </td><td> Invitrogen </td><td> C7025 </td><td></td></tr><tr><td> CellTracker rode CMTX </td><td> Invitrogen </td><td> C34552 </td><td></td></tr></tbody></table>

postproduction processing of electrospun fibres for tissue engineering

Electrospinning is een veel gebruikte en veelzijdige methode om steigers (vaak biologisch afbreekbaar) te produceren voor 3D-tissue engineering. 1, 2, 3 Veel weefsels in vivo biaxiale buik ondergaan in verschillende mate zoals huid-, blaas-, bekkenbodem en zelfs het harde gehemelte als kinderen groeien. Bij de productie steigers voor deze doeleinden is het noodzakelijk steigers geschikte biomechanische eigenschappen ontwikkelen (of verkregen zonder of met cellen) en die steriel voor klinisch gebruik. De focus van dit artikel is niet hoe de fundamentele electrospinning parameters (want er is een uitgebreide literatuur over electrospinning) het opstellen, maar over de manier waarop gesponnen steigers postproductie te passen zodat ze geschikt zijn voor tissue engineering doeleinden - hier dikte, mechanische eigenschappen en sterilisatie (nodig voor klinisch gebruik) worden beschouwd en we hebben ook beschrijven hoe cellen kunnen worden gekweekt op steigers en onderworpen aan biaxiale stam te conditioneren ze voor specifieke toepassingen. Electrospinning geeft meestal dunne vellen, de electrospinning collector wordt bedekt met isolerende vezels wordt slecht geleidt zodat vezels niet meer borg op. Daarom wordt beschreven benaderingen dikkere structuren produceren door warmte of stoom gloeien verhoging van de sterkte van steigers, maar niet noodzakelijkerwijs de elasticiteit. Sequentiële spinnen van steigers verschillende polymeren complex steigers bereiken is ook beschreven. Sterilisatie methoden kunnen schaden sterkte en elasticiteit van steigers. We vergelijken drie methoden voor de effecten daarvan op de biomechanische eigenschappen van electrospun steigers van poly-melkzuur co-glycolzuur (PLGA). Imaging cellen op steigers en beoordeling van de productie van extracellulaire matrix (ECM) eiwitten van cellen op steigers beschreven. Het kweken van cellen op steigers in vitro kan verbeteren steiger de sterkte en elasticiteit, maar de tissue engineering literatuopnieuw blijkt dat cellen vaak niet de juiste ECM produceren wanneer gekweekt onder statische omstandigheden. Er zijn weinig commerciële systemen beschikbaar om te streven cultuur cellen steigers onder dynamische conditioning regimes -. Een voorbeeld is het Bose ElectroForce 3100 kan worden gebruikt om een conditioneringsprogramma op cellen in steigers gehouden mechanisch grijpt in een medium gevulde kamer uitoefenen 4 Een benadering van een begroting celkweek bioreactor voor gecontroleerde vervorming in 2 dimensies wordt beschreven. We tonen aan dat cellen worden geïnduceerd om elastine onder deze omstandigheden. Tenslotte beoordeling van de biomechanische eigenschappen verwerkte steigers gekweekt met of zonder cellen beschreven.

Watch this Scientific Journal Video about Postproduction Processing of Electrospun Fibres for Tissue Engineering at JoVE.com

Postproduction Processing of Electrospun Fibres for Tissue Engineering

Electrospun steigers kunnen worden verwerkt post-productie voor tissue engineering toepassingen. Hier beschrijven we methoden voor het spinnen complexe steigers (door opeenvolgende spinnen), voor het maken van dikkere steigers (door meerdere lagen met behulp van warmte of damp gloeien), voor het bereiken van steriliteit (aseptische productie of sterilisatie post-productie) en zorgt voor een juiste biomechanische eigenschappen.

Postproduction Verwerking van electrospun Vezels voor Tissue Engineering

Electrospinning is a commonly used and versatile method to produce  scaffolds (often biodegradable) for 3D tissue engineering.1, 2, 3 Many tissues in vivo ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of Biologically Derived Injectable Materials for Myocardial Tissue Engineering

Productie van biologisch verkregen Injecteerbare Materialen voor myocard Tissue Engineering

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications.  ...

Elastomeric PGS Scaffolds in Arterial Tissue Engineering

Elastomeer PGS Steigers in Arterial Tissue Engineering

Cardiovascular disease is one of the leading cause of mortality in the US and especially, coronary artery disease increases with an aging population and ...

Capillary Force Lithography for Cardiac Tissue Engineering

Capillaire Force Lithografie voor Cardiac Tissue Engineering

Cardiovascular disease remains the leading cause of death worldwide1. Cardiac tissue engineering holds much promise to deliver groundbreaking medical ...

Design of a Biaxial Mechanical Loading Bioreactor for Tissue Engineering

Ontwerp van een tweeassige Mechanische belasting Bioreactor voor Tissue Engineering

We  designed a loading device that is capable of applying uniaxial or biaxial  mechanical strain to a tissue engineered biocomposites fabricated for  ...

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

Tissue Engineering van een Menselijke 3D<em&gt; In vitro</em&gt; Tumor Test System

Cancer is one of the leading causes of death worldwide.  Current therapeutic strategies are predominantly developed in 2D culture  systems, which ...

Electrospun Fibrous Scaffolds of Poly(glycerol-dodecanedioate) for Engineering Neural Tissues From Mouse Embryonic Stem Cells

Electrospun Fibrous Scaffolds of Polyglycerol-dodecanedioate for Engineering Neural Tissues From Mouse Embryonic Stem Cells

Electrospun Stapel Stellingen van Poly (glycerol-dodecanedioate) voor Engineering zenuwweefsel Van muis embryonale stamcellen

For tissue engineering applications, the preparation of biodegradable and biocompatible scaffolds is the most desirable but challenging task. &#160;Among ...

Engineering 3D Cellularized Collagen Gels for Vascular Tissue Regeneration

Engineering 3D Cellularized Collageen Gel voor Vasculaire Tissue Regeneration

Synthetic materials are known to initiate clinical complications such as inflammation, stenosis, and infections when implanted as vascular substitutes. ...

Preparation of Thermoresponsive Nanostructured Surfaces for Tissue Engineering

Voorbereiding van de thermoresponsieve nanogestructureerde oppervlakken voor Tissue Engineering

Thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm)-immobilized surfaces for controlling cell adhesion and detachment were fabricated by the ...

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

Tissue Engineering door Intrinsic Vascularisatie in een<em&gt; In Vivo</em&gt; Tissue Engineering Chamber

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...

Isolation of Murine Adipose Tissue-derived Microvascular Fragments as Vascularization Units for Tissue Engineering

Isolatie Murine vetweefsel afgeleide microvasculaire fragmenten als Vascularisatie eenheden voor Tissue Engineering

A functional microvascular network is of pivotal importance for the survival and integration of engineered tissue constructs. For this purpose, several ...