Name: electrospun fibrous scaffolds of poly(glycerol-dodecanedioate) for engineering neural tissues from mouse embryonic stem cells
Uploaded: 2014-06-18T15:00:00
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この作品は、フロリダ国際大学の医工学部門の設備を用いて行った。

1。エレクトロコレクターのセットアップ<ol><li>矩形片にアルミホイルを切った。 </li><li>短冊に矩形片を折るし、テープで平らな金属板（ 図1）に垂直に取り付けます。注：繊維マットの寸法は、ストリップの長さおよび幅に依存する。必要に応じて、このようにして、ストリップの寸法を調整することができる。 </li></ol> 2。高分子溶液の調製<ol><li> PGD​​?...

<ol>
	<li>Migneco, F., Huang, Y. -. C., Birla, R. K., 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=Poly+(glycerol-dodecanoate),+a+biodegradable+polyester+for+medical+devices+and+tissue+engineering+scaffolds.">Poly (glycerol-dodecanoate), a biodegradable polyester for medical devices and tissue engineering scaffolds.</a> Biomaterials. 30, 6479-6484 (2009).</li><li>Reneker, D. H., Yarin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospinning+jets+and+polymer+nanofibers.">Electrospinning jets and polymer nanofibers.</a> Polymer. 49, 2387-2425 (2008).</li><li>Wang, Y., Ameer, G. A., Sheppard, B. J., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+tough+biodegradable+elastomer.">A tough biodegradable elastomer.</a> Nature biotechnology. 20, 602-606 (2002).</li><li>Panunzi, S., De Gaetano, A., Mingrone, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Approximate+linear+confidence+and+curvature+of+a+kinetic+model+of+dodecanedioic+acid+in+humans.">Approximate linear confidence and curvature of a kinetic model of dodecanedioic acid in humans.</a> American Journal of Physiology-Endocrinology And Metabolism. 289, (2005).</li><li>Park, 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=Apparatus+for+preparing+electrospun+nanofibers:+designing+an+electrospinning+process+for+nanofiber+fabrication.">Apparatus for preparing electrospun nanofibers: designing an electrospinning process for nanofiber fabrication.</a> Polymer Internationa l. 56, 1361-1366 (2007).</li><li>Barnes, C. P., Sell, S. A., Boland, E. D., Simpson, D. G., Bowlin, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanofiber+technology:+designing+the+next+generation+of+tissue+engineering+scaffolds.">Nanofiber technology: designing the next generation of tissue engineering scaffolds.</a> Advanced drug delivery reviews. 59, 1413-1433 (2007).</li><li>Li, W. -. J., Mauck, R. L., Tuan, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospun+nanofibrous+scaffolds:+production,+characterization,+and+applications+for+tissue+engineering+and+drug+delivery.">Electrospun nanofibrous scaffolds: production, characterization, and applications for tissue engineering and drug delivery.</a> Journal of Biomedical Nanotechnology. 1, 259-275 (2005).</li><li>Pham, Q. P., Sharma, U., Mikos, A. G. <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+polymeric+nanofibers+for+tissue+engineering+applications:+a+review.">Electrospinning of polymeric nanofibers for tissue engineering applications: a review.</a> Tissue engineering. 12, 1197-1211 (2006).</li><li>Lim, S. H., Mao, H. -. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospun+scaffolds+for+stem+cell+engineering.">Electrospun scaffolds for stem cell engineering.</a> Advanced drug delivery reviews. 61, 1084-1096 (2009).</li><li>Lowery, J. L., Datta, N., Rutledge, 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=Effect+of+fiber+diameter,+pore+size+and+seeding+method+on+growth+of+human+dermal+fibroblasts+in+electrospun+poly+(epsilon-caprolactone)+fibrous+mats.">Effect of fiber diameter, pore size and seeding method on growth of human dermal fibroblasts in electrospun poly (epsilon-caprolactone) fibrous mats.</a> Biomaterials. 31, 491-504 (2010).</li><li>Tillman, B. W., 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=The+in+vivo+stability+of+electrospun+polycaprolactone-collagen+scaffolds+in+vascular+reconstruction.">The in vivo stability of electrospun polycaprolactone-collagen scaffolds in vascular reconstruction.</a> Biomaterials. 30, 583-588 (2009).</li><li>Ju, Y. M., Choi, J. S., Atala, A., Yoo, J. J., Lee, 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=Bilayered+scaffold+for+engineering+cellularized+blood+vessels.">Bilayered scaffold for engineering cellularized blood vessels.</a> Biomaterials. 31, 4313-4321 (2010).</li><li>McCullen, S. 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=In+situ+collagen+polymerization+of+layered+cell-seeded+electrospun+scaffolds+for+bone+tissue+engineering+applications.">In situ collagen polymerization of layered cell-seeded electrospun scaffolds for bone tissue engineering applications.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 16, 1095-1105 (2010).</li></ol>

単純コレクタまたは現在いくつかの用途のための所望の長さおよび繊維マットのサイズを取得する制限を増加させるエレクトロスピニングするために使用されるコレクタを回転させる複雑さの限界。さらに、培養皿または他の基板に接地コレクタから繊維を転送することは挑戦5である。本報告では、接地された集電体にアルミニウム箔ストリップを取り付けることにより簡単に行わ?...

エレクトロスピニングは、マイクロ·ツー·ナノサイズの繊維足場を作製するための効果的な処理方法の一つである。エレクトロスピニングの基本原理は、針の先端と接地されたコレクタとの間に高電圧を印加して、針の開口部に保持される溶液のテーラーコーンを含む。溶液中の静電反発力が表面張力を克服したときに、荷電流体ジェットは、針先端から排出され、溶媒の蒸発と空気を通って移動し、最終的に接地された集電体上に堆積される。シリンジポンプは、紡糸口金から出てくる溶液の連続流を提供し、電界紡糸繊維のこのように複数のコピーが短時間で製造することができる。コレクタに到達するために紡糸口金を出るの過程の間に、帯電したジェットは、ポリマー溶液の粘度及び表面張力を含むパラメータの数、electrostatiに記載の伸縮及び泡立て受けるC溶液の力、及び外部電場との相互作用など2。 電界紡糸プロセスにおいては、集電体は、マイクロ·ツー·ナノファイバーが堆積することができる導電性基板として機能する。本研究では、繊維集新しいタイプの所望のサイズ（長さ×幅）で繊維マットを得るように設計した。伝統的に、アルミニウム箔を集電体として使用されるが、他の基板に平坦な表面から繊維を転送することは困難である。伝統的なコレクタから無傷の繊維マットを収穫することの難しさは、電界紡糸繊維がコレクターの表面に強固に付着するということが主な原因だった。そこで、短冊にアルミニウム箔片を折り畳み、金属平板に垂直に取り付けることによってコレクタを修飾。電界紡糸繊維は、ストリップの先端と簡単に別substratに転送することができる金属板との間の領域にわたって延伸されるE。 熱架橋エラストマーポリマーへの関心が急速にため、ポリ（グリセロールセバケート）（PGS）、2002年3において、加硫ゴムに似ています。PGSと同様にポリエステルを導入しましたロバート·ランガーのグループの先駆的な仕事の成長、私たちが開発に成功しているされているグリセロールおよびドデカン二酸の熱縮合によりポリ（グリセロール-ドデカン）（PGD）とその独特な形状記憶特性1を示した。より硬い合成材料であるポリ（ヒドロキシブチレート）又はポリ（L-ラクチド）（それぞれが250MPaおよび660メガパスカルのヤング率）とは異なり、PGDは、温度が37℃以上である1.08メガパスカルのヤング率を有するゴムのようなエラストマー性を示すその場末梢神経（0.45メガパスカル）に近い試合で、C、。加えて、PGDは、生分解性であり、分解時間は、グリセロールおよびドデカン二酸の比率を変えることによって微調整することができる。ドデカン二酸は12炭素のサブです2端子カルボキシル基、HOOC（CH 2）10 COOHとスタンス。セバシン酸及びドデカン二酸等が偶数番号のジカルボン酸は、アセチル-CoAおよびトリカルボン酸（TCA）/（クエン酸）サイクルを入力するように代謝され得る。ジカルボン酸の代謝産物、スクシニル-CoAは、糖新生前駆体およびTCA回路4の中間体である。したがって、いくつかの研究は、それらが、特に病的状態では、経腸および非経口栄養のための代替燃料の基質として利用できることが示唆された。そのガラス転移温度が31°Cであるため、また、PGD、従ってそれは室温及び体温で異なる機械的性質を示す、ユニークな形状記憶を呈する。要するに、PGDは、神経組織に類似した機械的特性を持つユニークな弾性特性を示す、生分解性、生体適合性である;従って、それは神経組織工学用途に適した材料である。このプロトコルでは、エレクトロ大沈着領域にまたがる長い繊維が、PGDから新設計のコレクタを経由して作製した。ファイバー足場は、マウス多能性幹細胞の増殖および分化を支持することができる。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="729">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Glycerol</td>
			<td style="width:175px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">G7757</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Dodecanedioic acid</td>
			<td style="width:175px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D1009</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Gelatin</td>
			<td style="width:175px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D1890</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Poly (ehtylene oxide) (PEO)</td>
			<td style="width:175px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">182028</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Riboflavin</td>
			<td style="width:175px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">132350250</td>
			<td style="width:167px;">0.10%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Mouse embryonic stem cells</td>
			<td style="width:175px;">GlobalStem</td>
			<td style="width:119px;">GSC-5002</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Matrigel</td>
			<td style="width:175px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:119px;">356234</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">DMEM/F12</td>
			<td style="width:175px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">SH30272.02</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">N2 supplement&#160;</td>
			<td style="width:175px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">17502048</td>
			<td style="width:167px;">1%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">FGF2</td>
			<td style="width:175px;">Stemgent</td>
			<td style="width:119px;">03-0002</td>
			<td style="width:167px;">10ng/ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Accutase</td>
			<td style="width:175px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">A11105-01</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td style="width:175px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">10010-031&#160;</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Resazurin fluorescence dye&#160;</td>
			<td style="width:175px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">62758-13-8&#160;</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">SV Total RNA Isolation System</td>
			<td style="width:175px;">Promega</td>
			<td style="width:119px;">Z3100</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">GoScript Reverse Transcription System</td>
			<td style="width:175px;">Promega</td>
			<td style="width:119px;">A5000</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">GoTaq&#129; qPCR Master Mix</td>
			<td style="width:175px;">Promega</td>
			<td style="width:119px;">A6001</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Syringe pump&#160;</td>
			<td style="width:175px;">Fisher scientific</td>
			<td style="width:119px;">14-831-200</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;width:268px;">High voltage power source&#160;</td>
			<td style="width:175px;">Spellman High Voltage Electronics Corporation</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">SL30</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">UV light</td>
			<td style="width:175px;">Philips</td>
			<td style="width:119px;">308643</td>
			<td style="width:167px;">15W/G15T8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Synergy HT Multi-Mode Microplate Reader</td>
			<td style="width:175px;">BioTek</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Perkin Elmer GeneAmp PCR System 9600</td>
			<td style="width:175px;">Perkin Elmer</td>
			<td style="width:119px;">8488</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">StepOne Real-time PCR System</td>
			<td style="width:175px;">Applied Biosystems</td>
			<td style="width:119px;">4376357</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electrospun fibrous scaffolds of poly(glycerol-dodecanedioate) for engineering neural tissues from mouse embryonic stem cells

組織工学用途のために、生分解性および生体適合性の足場の調製は、最も望ましいが困難なタスクである。様々な製造方法の中で、エレクトロスピニングは、そのシンプルさと汎用性に最も魅力の一つです。さらに、電界紡糸ナノ繊維は、細胞の生存および増殖のための追加の支持を確保する天然の細胞外マトリックスのサイズを模倣する。本研究では、エレクトロスピニングのために新たに設計されたコレクタを使用してポリ（グリセロール-ドデカン）（PGD）1という名前の新 ​​たな生分解性と生体適合性ポリマーのためのより大きな沈着領域にまたがる長繊維の製造の実現可能性を示した。 PGD​​は、従って、それが神経組織工学用途に適している、神経組織と同様の機械的特性を有する独特の弾性特性を呈する。繊維性足場材料を製造するための合成および製作のセットアップは、簡単で再現性の高い、安価であった。生体適合性に試験、マウスの胚性幹細胞由来の細胞はに付着し、エレクトロスピニングPGD繊維上で成長できた。要するに、このプロトコルは、マウス胚性幹細胞由来の神経系細胞の増殖を支持するためにPGDの電界紡糸繊維を製造するための多用途の製造方法を提供した。

エレクトロスピニングの主要なコンポーネントが図1に示されている。大型繊維マットは、典型的には、垂直に取り付けられたアルミニウム箔ストリップと金属平板を介して得た。 図2は、集電体の設計および電気紡糸繊維マットを示す。幅及び長さは、異なる用途のために調整することができる。 PGD​​ポリマーおよび基底溶液混合物で作られた繊維の長さは10cmま?...

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

ポリ（グリセロール - ドデカン）という小説の生分解性ポリマーから新たに設計されたコレクタを経由して、より大きな沈着領域にまたがるエレクトロ長繊維（PGD）の合成及び製造が報告された。繊維は、マウス多能性幹細胞に由来する細胞の増殖を支持することができた。

マウス胚性幹細胞からの神経組織エンジニアリングのためのポリエレクトロ繊維状足場（グリセロール - ドデカン）

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