Name: postproduction processing of electrospun fibres for tissue engineering
Uploaded: 2012-08-09T13:00:00
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Wir danken BBSRC für die Finanzierung einer Promotion für Herrn Frazer Bye.

1. Elektrospinnen von Random und ausgerichtet Fibres Elektrospinnen erstellt feinfaserigen Netzwerke unter Verwendung elektrisches Potential, um eine Polymerlösung zu einer geerdeten Behälter eingezogen. Sammler können in sehr vielen Formen sein und können statisch oder, häufiger, zu drehen. Das Lösungsmittel verdampft, bevor die Lösung kommt zu dem Kollektor und der Strahl in eine Faser verfestigt. Jedes Polymer benötigt eine eigene Reihe von Bedingungen, ...

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	<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>

Elektrospinnen ist eine sehr beliebte Technik zur Herstellung von Scaffolds für das Tissue Engineering. 14, 15, 16 Während es relativ einfach ist es, grundlegende elektrogesponnenen Gerüste für experimentelle Zwecke produzieren die Technik ist auch komplex und vielschichtig mit vielen Variablen. 6 Es gibt viele Studien beschreiben, wie die Elektrospinnen Parameter bestimmen das Gerüst hergestellt. In dieser Studie liegt der Fokus auf die großen Herausforderungen der Postproduktion auf Gerüst...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> Polymilchsäure-co-Glykolsäure </td><td> Sigma Aldrich </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Polymilchsäure </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 81273 </td><td> Die inhärente Viskosität ~ 2.0dl / g </td></tr><tr><td> Poly ε-Caprolacton </td><td> Sigma Aldrich </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Poly hydroxybutyrat-co-hydroxyvalerat 00.01 </td><td> Goodfellow </td><td> 578-446-59 </td><td> PHB88/PHV12 </td></tr><tr><td> Dichlormethan </td><td> Sigma Aldrich oder Fisher </td><td> 270997 oder D/1850/17 </td><td> &gt; 99,8% enthält 50-150ppm Amylen Stabilisator </td></tr><tr><td> 50 Luftballons bunt </td><td> Wilkinson-Baumärkte GmbH </td><td> 0105790 </td><td></td></tr><tr><td> Ziege anti-Kaninchen-IgG (FC): FITC </td><td> AbDserotec </td><td> STAR121F </td><td></td></tr><tr><td> Kaninchen anti-human alpha Elastin </td><td> AbDserotec </td><td> 4060-1060 </td><td></td></tr><tr><td> Schraubkappe GL45 PP 2-Port, PK / 2 </td><td> SLS </td><td> 1129750 </td><td></td></tr><tr><td> 4 &#39;,6-Diamidino-2-phenylindoldihydrochlorid </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 32670 </td><td></td></tr><tr><td> CellTracker grün CMFDA </td><td> Invitrogen </td><td> C7025 </td><td></td></tr><tr><td> CellTracker rot CMTX </td><td> Invitrogen </td><td> C34552 </td><td></td></tr></tbody></table>

postproduction processing of electrospun fibres for tissue engineering

Elektrospinnen ist eine häufig verwendete und vielseitige Methode, um Gerüste (oft biologisch abbaubar) für 3D-Tissue-Engineering zu produzieren. 1, 2, 3 Viele Gewebe in vivo biaxiale Dehnung unterzogen werden in unterschiedlichem Ausmaß wie Haut, Blase, Beckenboden und sogar den harten Gaumen als Kinder wachsen. Bei der Herstellung Gerüste für diese Zwecke besteht ein Bedarf an Gerüste der entsprechenden biomechanischen Eigenschaften entwickeln (ob mit oder ohne Zellen erreicht) und die steril sind für den klinischen Gebrauch. Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist nicht, wie grundlegende Elektrospinnen Parameter (wie es umfangreiche Literatur über Elektrospinnen) zu schaffen, sondern darüber, wie gesponnenen Gerüste Postproduktion verändern, dass sie für das Tissue Engineering Zwecke passen - hier Dicke, mechanische Eigenschaften und Sterilisation (erforderlich für klinischen Einsatz) werden berücksichtigt und wird auch beschrieben, wie Zellen auf Gerüsten kultiviert werden können und einer biaxialen Dehnung zu konditionieren für spezifische Anwendungen. Elektrospinnen neigt dazu, dünne Bleche zu produzieren, als das Elektrospinnen Sammler wird beschichtet mit isolierenden Fasern wird es ein schlechter Leiter, so dass Fasern nicht mehr Pfand drauf. Daher beschreiben wir Ansätze zur dickeren Strukturen durch Wärme oder Dampf Glühen Erhöhung der Festigkeit von Gerüsten, aber nicht notwendigerweise die Elastizität erzeugen. Sequentielle Spinnen von Gerüsten aus verschiedenen Polymeren, komplexe Gerüste zu erreichen, wird ebenfalls beschrieben. Sterilisation Methoden kann sich negativ auf die Festigkeit und Elastizität von Gerüsten. Wir vergleichen drei Methoden für deren Auswirkungen auf die biomechanischen Eigenschaften auf elektrogesponnenen Gerüste aus Polymilchsäure-co-Glykolsäure (PLGA). Imaging von Zellen auf Gerüsten und Bewertung der Produktion der extrazellulären Matrix (ECM) Proteine ​​von den Zellen auf Gerüsten beschrieben. Kultivierung von Zellen in vitro auf Gerüsten verbessern können Schafott Festigkeit und Elastizität, aber das Tissue Engineering literature zeigt, dass die Zellen oft nicht angemessen ECM produzieren, wenn unter statischen Bedingungen kultiviert. Es gibt nur wenige kommerzielle Systeme zur Verfügung, mit denen ein zur Kultivierung von Zellen auf Gerüsten unter dynamischen Konditionierung Regimen -. Ein Beispiel ist die Bose ElectroForce 3100, mit der eine Konditionierung Programm auf Zellen in Scaffolds statt mit mechanischen Griffe innerhalb Medien gefüllte Kammer ausüben können, werden vier Eine Annäherung an ein Budget Zellkultur-Bioreaktor für die kontrollierte Verzerrung in zwei Dimensionen beschrieben wird. Wir zeigen, dass Zellen induziert werden kann, um Elastin unter diesen Bedingungen zu produzieren. Schließlich Bewertung der biomechanischen Eigenschaften der verarbeiteten Gerüsten mit oder ohne Zellen kultiviert wird, beschrieben.

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Postproduction Processing of Electrospun Fibres for Tissue Engineering

Elektrogesponnene Gerüste können Post-Production für das Tissue Engineering-Anwendungen verarbeitet werden. Hier beschreiben wir Methoden für die Spinnerei komplexe Gerüste (durch aufeinander folgende Spinning), für die Herstellung dicker Gerüste (durch Multi-Schichtung mit Hitze und Dunst Glühen), für das Erreichen Sterilität (aseptische Produktion oder Postproduktion Sterilisation) und für die Erreichung entsprechenden biomechanischen Eigenschaften.

Postproduction Verarbeitung von Elektrogesponnene Fasern für 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

Herstellung von biologisch abgeleiteten Injizierbare Materialien für Myocardial Tissue Engineering

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

Forschung

Biotechnik

Elastomeric PGS Scaffolds in Arterial Tissue Engineering

Elastomer-PGS Scaffolds 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

Kapillar-Force-Lithographie für Herz-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

Entwurf eines Biaxiale Mechanische Belastung Bioreaktor für 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 eines Menschen 3D<em&gt; In-vitro-</em&gt; Tumor-Testsystem

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

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

Elektro Faser-Gerüste von Poly (Glycerin-dodecandioat) für Ingenieurnervengewebe aus embryonalen Stammzellen der Maus

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

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Engineering 3D cellularized Kollagengele für Gefäßgeweberegeneration

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Herstellung von Thermoresponsive nanostrukturierte Oberflächen für Tissue Engineering

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

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

Tissue Engineering von Intrinsic Vaskularisation in ein<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 ...

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Die Isolierung von murinen Fettgewebe stammenden mikrovaskuläre Fragmente als Vaskularisation Einheiten für Tissue Engineering

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