Name: combination of microstereolithography and electrospinning to produce membranes equipped with niches for corneal regeneration
Uploaded: 2014-09-12T13:00:00
Duration: 11 min 42 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Combination of Microstereolithography and Electrospinning to Produce Membranes Equipped with Niches for Corneal Regeneration at JoVE.com

We gratefully acknowledge funding from the Wellcome Trust Affordable Healthcare for India and an EPSRC Landscape Fellowship for Ilida Ortega as well as contributions from The Electrospinning Company Ltd.

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लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

इस अध्ययन में उनके भीतर microfeatures युक्त electrospun झिल्ली का निर्माण और कैसे वैक्यूम पैकिंग, गामा विकिरण और फिर भंडारण से पहले का उपयोग करने से नैदानिक ​​इस्तेमाल के लिए इस तरह की झिल्ली तैयार करने के लिए (ख) के लिए (एक) एक तकनीक का वर्णन है. इस विशेष आवेदन में हम अंगीय स्टेम सेल आलों की शारीरिक विशेषताओं की नकल जो micropockets युक्त PLGA झिल्ली का विकास किया है. इस अध्ययन का उद्देश्य (मैं) ऊतक उत्थान और (ii) एक बेहतर समझ के साथ पाठक प्रदान करने के लिए स्टेम सेल niches के योगदान में अनुसंधान के लिए microfeatures युक्त scaffolds के लिए डिजाइन और निर्माण के लिए आवश्यक ज्ञान के साथ पाठकों को उपलब्ध कराने के लिए विधियों का वर्णन करने के लिए कर रहे हैं के समय की लंबी अवधि के लिए electrospun scaffolds स्टोर करने के लिए कैसे. नैदानिक ​​आवेदन के संदर्भ में, अंगूठी झिल्ली का भंडारण सर्वोपरि महत्व का है. इस काम में, अंगूठी की गिरावट 6 महीने की अवधि में अध्ययन किया गया. की गिरावटझिल्ली बस नमी मुक्त प्रक्रिया रोक दी है झिल्ली रखकर इतना हाइड्रोलिसिस से प्रेरित है. ब्लैकवुड एट अल. पीजीए को पीएलए का अनुपात अलग से, झिल्ली की गिरावट 32 कि परिवर्तन की सूचना दी. इस अध्ययन में यह भी पीजीए की राशि बढ़ाने के द्वारा, electrospun झिल्ली की गिरावट की दर विवो 22 में वृद्धि दर्ज की गई. यहाँ यह निर्वात कुछ desiccant के साथ झिल्ली पैकिंग और उन्हें irradiating और 6 महीने के लिए कम तापमान पर उन्हें भंडारण के साथ, फाइबर अखंडता और गिरावट में कोई बदलाव नहीं आया है कि दिखाया गया है. वर्तमान में, 6 महीने के रूप में अब तक हम 1 वर्ष -20 डिग्री सेल्सियस 22 पर सादे electrospun झिल्ली पर सूचना दी और अब हम -20 डिग्री सेल्सियस पर उनके भंडारण के लिए अप्रकाशित जानकारी है किया गया है के लिए इन झिल्लियों micropockets लेकिन भंडारण डेटा को रोकने के साथ अध्ययन किया है के रूप में है गिरावट के कोई लक्षण के बिना 2 साल के लिए. इस प्रकार लंबी अवधि के भंडारण के लिए यह -20 पर उन्हें सूखी स्टोर करने के लिए सिफारिश की जाएगी6, सी, लेकिन यह (संभवतः बहुत लंबे समय तक) में कम से कम 6 महीने के लिए भी भारत में आरटी पर उन्हें स्टोर करने के लिए संभव है. एक नमी सूचक का समावेश पैकेजिंग वे प्रयोजन के लिए फिट हो जाएगा, जो मामले में सूखे की झिल्ली को रखा गया है कि जाँच के लिए एक आसान साधन देता है. Micropockets भीतर अंगीय explants रखकर जब 3 डी कॉर्निया मॉडल को इन छल्लों से कोशिकाओं का स्थानांतरण दिखाया गया था. इस समूह ने हाल ही में सादे PLGA झिल्ली (अंगूठी संरचनाओं के बिना झिल्ली) 24 पर explants रखकर इन विट्रो खरगोश कॉर्निया मॉडल पर कोशिकाओं के हस्तांतरण की सूचना दी. वर्तमान microfabricated scaffolds सेल हस्तांतरण का उपयोग हम अब विशेष रूप से microfeatures भीतर ऊतक explants ढूँढ सकते हैं के रूप में एक कदम और आगे ले जाया गया है. आलों के भीतर सीधे explants जगह करने की क्षमता भी सर्जन पहली अंगीय स्टेम कोशिकाओं का विस्तार करने के लिए एक cleanroom की जरूरत से बचने शल्य थिएटर में सीधे झिल्ली का उपयोग करने की अनुमति देता है. Wor के इस टुकड़े हालांकिकश्मीर कार्निया रोग के लिए उपकरणों के विकास पर ध्यान केंद्रित किया गया है, इस microfabrication तकनीक भी कई अन्य अनुप्रयोगों के लिए उपकरणों के विकास के लिए लागू किया जा सकता है. भविष्य के काम में इस तरह के त्वचा और हड्डी के रूप में अन्य ऊतकों के उत्थान के लिए निर्माणों के निर्माण का पता लगाने जाएगा. PEGDA microstructures के डिजाइन और प्रारंभिक निर्माण समय लगता हो सकता है whilst, एक बार संरचनाओं गिरावट के बिना कई बार reused किया जा सकता गढ़े. इसलिए, electrospinning द्वारा PLGA microstructured biodegradable झिल्ली के बाद निर्माण कलेक्टर के विधानसभा निम्नलिखित सादा (&#39;असंरचित&#39;) झिल्ली का उत्पादन करने के लिए एक तुलनीय दर पर किया जा सकता है. इस काम में हम नए नए साँचे fabricating के लिए microstereolithography का इस्तेमाल किया है हालांकि, इस तरह के 3 डी प्रिंटिंग या इंजेक्शन मोल्डिंग के रूप में अन्य निर्माण विधियों का भी इस्तेमाल किया जा सकता है. तदनुसार, अंतर्निहित ढालना पीई के बजाय अन्य पॉलिमर या धातु से बाहर किया जा सकता हैजीडीए. जैसे यह तकनीक बहुत बहुमुखी है और शोधकर्ताओं ने आसानी से अपनी जरूरतों और सुविधाओं के मैच के लिए विधि अनुकूलन कर सकते हैं. 30μm के तहत सुविधाओं के साथ निर्माणों की तैयारी की अनुमति नहीं होगी इस अध्ययन में इस्तेमाल घर में microstereolithography सेट अप; इस यहाँ वर्णित कॉर्निया आवेदन के लिए एक सीमा नहीं है, लेकिन यह अन्य मॉडल के डिजाइन में महत्वपूर्ण हो सकता है. यह मामला अन्य तकनीकों में इस तरह के रूप में 2 फोटॉन polymerization (2PP) हालांकि electrospinning तकनीक (यह वर्तमान में हमारे समूह द्वारा अध्ययन किया जा रहा है) उप माइक्रोन पैमाने पर संरचनाओं के प्रजनन की अनुमति नहीं हो सकता है ब्याज की हो सकती है. निर्माण की प्रक्रिया के भीतर महत्वपूर्ण कदम समय और photoinitiator की मात्रा का समायोजन करके नियंत्रित किया जा सकता है, जो PEGDA टेम्पलेट्स के overcuring बचना (मैं) कर रहे हैं. (Ii) जैसे तापमान और आर्द्रता के रूप में electrospinning स्थितियों पर नियंत्रण. (Iii) उचित electrospu भंडारणवैक्यूम पैकिंग और desiccants का उपयोग n अंगूठी झिल्ली. संक्षेप में, झिल्ली की microfeatures भीतर अंगीय ऊतक explants रखकर हम एक खरगोश घायल कॉर्निया और कॉर्निया के बाद फिर से epithelization पर आला क्षेत्रों, सेल हस्तांतरण पर explants से सेल परिणाम से पता चला है. अलग तापमान पर संग्रहित झिल्ली की गिरावट का भी अध्ययन किया गया है और झिल्ली की लंबी अवधि के भंडारण की अनुमति देता है जो एक पैकेजिंग प्रोटोकॉल नैदानिक ​​इस्तेमाल के लिए झिल्ली के विकास में आवश्यक जा रहा है, बाद विकसित किया गया है.

कॉर्निया, आंख की avascular केंद्रीय सबसे बाहरी ऊतक, दृष्टि 1 में शामिल सबसे महत्वपूर्ण ऊतकों में से एक है. कॉर्निया के समारोह का कहना है कि कोशिकाओं के कई प्रकार हैं. कॉर्निया के ऊपर सबसे बाहरी परत मोटाई 2 में लगभग 5-7 परतों हो सकता है जो उपकला कोशिकाओं के शामिल हैं. इस परत कॉर्निया 3 में बैक्टीरिया आक्रमण से बचाता है और ऑक्सीजन 4 के प्रवेश की अनुमति देता है. यह बताया गया है कि किनारी 5,6 के रूप में जाना जाता है कॉर्निया के परिधीय क्षेत्र में (120-150 माइक्रोन के आकार के साथ) आलों या तहखाने में कॉर्निया उपकला झूठ की स्टेम कोशिकाओं. स्टेम कोशिकाओं के विभाजन के रूप में, यह भी क्षणिक amplifying कोशिकाओं के रूप में जाना जाता बेटी कोशिकाओं niches के बाहर यात्रा करते हैं और के रूप में विभाजन कोशिकाओं centripetally अंदर की ओर ले जाते हैं और ऊपर की तरफ केंद्रीय कॉर्निया क्षेत्र 7,8 पर टर्मिनली विभेदित कोशिकाओं में जिसके परिणामस्वरूप जारी है. इन कोशिकाओं को नियमित नेत्र ई की झपकी के साथ भाग नष्ट कर रहे हैं9 के नीचे नए कोशिकाओं xposing. उपकला स्टेम कोशिकाओं का स्थान होने के अलावा, किनारी भी कॉर्निया क्षेत्र 10 से दूर vascularized कंजाक्तिवा रखने में एक भूमिका निभाता है. किनारी को नुकसान थर्मल / रासायनिक जल, विकिरण और भी आनुवंशिक रोगों 10 की वजह से हो सकता है. जब ऐसा होता है, किनारी बाधा, नेत्रश्लेष्मला कोशिकाओं कॉर्निया पर स्थानांतरित करने की अनुमति क्षेत्र vascularizing, कुछ मामलों में दर्द और अंधापन के कारण टूट गया है. हालत अंगीय स्टेम सेल की कमी (LSCD) 10 के रूप में जाना जाता है. विभिन्न प्राकृतिक substrates कॉर्निया उत्थान में सहायता के लिए संभव स्टेम सेल वाहक के रूप में सूचित किया गया है. उदाहरण के लिए, कोलेजन आधारित झिल्ली द्रविड़ एट अल. 11 और राम और सहकर्मियों 12 से 112 मरीजों के साथ एक अध्ययन में आतंच के उपयोग की सूचना दी इस्तेमाल किया गया. उपचार की वर्तमान हालांकि सबसे अधिक इस्तेमाल किया विधिइसकी सतह 13,14 पर एक ऊतक बैंक और संस्कृति अंगीय उपकला कोशिकाओं से मानव एमनियोटिक झिल्ली का प्रयोग होता है. एक monolayer का गठन किया है एक बार, एमनियोटिक झिल्ली शल्य चिकित्सा से पहले इस सेल प्रत्यारोपण 14 करने के लिए इसे से हटा सभी नेत्रश्लेष्मला कोशिकाओं और निशान ऊतक है जो क्षतिग्रस्त कॉर्निया पर अप सेल साइड चिपके है. एमनियोटिक झिल्ली उपकला 15,16 पुनर्जीवित करने के लिए denuded क्षेत्र से जुड़ी उपकला कोशिकाओं छोड़ने के महीने के लिए सप्ताह के भीतर degrades. इस तकनीक हालांकि चिकित्सकीय इसके व्यापक तेज प्रतिबंधित जो कुछ व्यावहारिक मुद्दों पर अभी भी कर रहे हैं दृष्टि बहाल करने में सफल रहा है. एमनियोटिक झिल्ली मानव ऊतक है कि यह रोगियों पर सेल प्रत्यारोपण के लिए इस्तेमाल किया जा रहा से पहले अच्छा ऊतक बैंकिंग प्रक्रियाओं का उपयोग स्क्रीनिंग से गुजरना करने की जरूरत है. इस स्क्रीनिंग केवल रोगों के संचरण के जोखिम को कम करती है, लेकिन यह पूरी तरह से 17 को खत्म नहीं कर सकते हैं. इस के अलावा पी में परिवर्तनशीलता की रिपोर्ट किया गया हैकारण इंटर दाता भिन्नता 18,19 और विभिन्न प्रसंस्करण विधियों 19,20 को एमनियोटिक झिल्ली की erformance. रोग संचरण का छोटा सा जोखिम के बगल शल्य चिकित्सा केन्द्रों सभी के लिए उपलब्ध नहीं अच्छी तरह से चलाने के ऊतक बैंकों, के लिए उपयोग करने के लिए आवश्यकता होती है. एमनियोटिक झिल्ली अपेक्षाकृत सफल है, कार्निया की बीमारी के इलाज के लिए नई सिंथेटिक biodegradable सेल वाहक विकल्प के विकास के लिए एक की जरूरत है. सिंथेटिक वाहक प्रक्रियाओं बैंकिंग के रूप में अच्छी तरह से रोग संचरण और अंतर दाता परिवर्तनशीलता के छोटे जोखिम को नष्ट करने के लिए आवश्यकता को दूर करेगा. इस अर्थ में, इस तरह के पॉलीथीन ग्लाइकोल 21,22 और PLGA 23,24 के रूप में सामग्री का अध्ययन किया गया है. मानव एमनियोटिक झिल्ली को एक सिंथेटिक विकल्प के विकास में उम्मीद है कि संवर्धित कोशिकाओं के अस्तित्व में मदद करने के लिए इसे में वांछित सुविधाओं डिजाइन करने के लिए वहाँ भी संभावना है. इंकसेल व्यवहार के विशिष्ट नियंत्रण के लिए biomaterial उपकरणों के भीतर microfeatures के lusion हित के एक उभरते क्षेत्र है. कृत्रिम स्टेम कोशिकाओं के विकास को 25-30 niches के प्रति कई लेखकों काम की सूचना दी है. इस समूह ने हाल ही में अंगीय उपकला कोशिकाओं 22 के वितरण और अंगीय उपकला कोशिकाओं 31 के समर्थन के लिए microfabricated जेब युक्त electrospun biodegradable झिल्ली के निर्माण के लिए एक पद्धति के लिए एक microfabricated PEGDA फ़ाइब्रोनेक्टिन-biofunctionalized कृत्रिम किनारी की रचना की सूचना दी है. इस काम का उद्देश्य एक हद तक कोशिकाओं को शरीर में रहते स्टेम जिसमें microenvironments नकल जो microfeatures युक्त biomaterial उपकरणों के विकास के लिए एक नई विनिर्माण प्रौद्योगिकी विकसित करने का है. हम grea बताते हैं कि biodegradable microstructured झिल्ली के निर्माण की अनुमति देता है कि microstereolithography और electrospinning को जोड़ती है जो एक तकनीक विकसित की हैऊतक उत्थान अनुप्रयोगों के लिए टी संभावित. यह इस काम में इस तकनीक का कार्निया उत्थान के लिए छल्ले का निर्माण करने के लिए लागू किया गया है, हालांकि, प्रौद्योगिकी उपकला ऊतकों की एक विस्तृत श्रृंखला के उत्थान, जैसे, त्वचा, मौखिक के लिए उपकरणों का निर्माण करने के लिए लागू किया जा सकता है कि सूचना के लिए महत्वपूर्ण है म्यूकोसा, आंत, श्वसन, और मूत्राशय epithelia. विशेष रूप से, इस अध्ययन में हम कॉर्निया कोशिकाओं देने के लिए एमनियोटिक झिल्ली को एक समान तरीके से काम करता है जो एक कृत्रिम biodegradable झिल्ली का विकास किया है. यह झिल्ली के आसपास 300 मीटर की micropockets शामिल ((बड़ा Vogt की Pallisades की अंगीय तहखाने से लगभग 150 मीटर)). अंत में, हम इन झिल्ली टूटने के कोई लक्षण दिखाने के बिना अधिक से अधिक 6 महीने के लिए -20 डिग्री सेल्सियस पर जमा होने की अनुमति देता है जो एक पैकेजिंग प्रोटोकॉल की स्थापना की है.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="692">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:183px;">Name of&#160; reagents/material/equipment</td>
			<td style="width:173px;">Company</td>
			<td style="width:157px;">Catalogue number</td>
			<td style="width:180px;">Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:183px;">Poly lactic-co-glycolic acid</td>
			<td style="width:173px;">Purac</td>
			<td style="width:157px;">PDLG5004</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="76">
			<td height="76" style="height:76px;width:183px;">Dichloromethane</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich Or Fisher</td>
			<td style="width:157px;">270997 Or D/1850/17</td>
			<td style="width:180px;">&#62;99.8% contains 50-150 ppm amylene stabiliser</td>
		</tr>
		<tr height="113">
			<td height="113" style="height:113px;width:183px;">Digital Micromirror Device (DMD) Discovery 1100 Controller Board &#38; Starter Kit</td>
			<td style="width:173px;">Texas Instruments</td>
			<td style="width:157px;">1076N732 (UV)</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">473 nm Laser</td>
			<td style="width:173px;">Laser 2000</td>
			<td style="width:157px;">MBL-III</td>
			<td style="width:180px;">150 mW</td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:183px;">Poly (ethylene glycol) diacrylate</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">475629</td>
			<td style="width:180px;">Mn = 250g/mol&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; 500 ml</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">DEMEM + Glutamax</td>
			<td style="width:173px;">Fisher</td>
			<td style="width:157px;">12077549</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;width:183px;">Ham&#8217; s F12</td>
			<td style="width:173px;">Labtech biosera</td>
			<td style="width:157px;">LMH1236/500</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td style="width:173px;">Labtech biosera</td>
			<td style="width:157px;">FB-1090/50</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">EGF</td>
			<td style="width:173px;">R&#38;D</td>
			<td style="width:157px;">236-EG-200</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">Insulin</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">91077C-1G</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">Amphotericin</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">A2942-100ml</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">Penicillin/Streptomycin</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">P0781-100ml</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="39" rowspan="2" style="height:39px;width:183px;">DAPI</td>
			<td rowspan="2" style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td rowspan="2" style="width:157px;">32670</td>
			<td rowspan="2" style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="17">
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">Propidium Iodide</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">P4864</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">Thrombin</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">T9326</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">Fibrinogen</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">F3879</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">p63</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">P3737</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">CK3</td>
			<td style="width:173px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:157px;">CLB218</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">Hematoxylin</td>
			<td style="width:173px;">SLS</td>
			<td style="width:157px;">HHS16-500ML</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:183px;">Eosin</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">HT110232-1L</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:183px;">Medical grade bag (PET/Foil/LDPE) Peelable pouch</td>
			<td style="width:173px;">Riverside Medical Ltd. Derby, UK</td>
			<td style="width:157px;">Foil laminate PET/Foil/LDPE, (12,7,50)</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="140">
			<td height="140" style="height:140px;width:183px;">gamma- irradiation (Sterilisation)</td>
			<td style="width:173px;">Applied Sterilisation Technologies (Synergy Health Laboratory Services (SHLS), Abergavenny UK) - external dose range of 25-40KGy</td>
			<td style="width:157px;">N/A</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="31">
			<td height="31" style="height:31px;width:183px;">Silica gel orange</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">10087</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:183px;">Cobalt (II) chloride</td>
			<td style="width:173px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">232696</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;width:183px;">Copper (II) sulphate</td>
			<td style="width:173px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">C-1297</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:183px;">Six spot humidity indicator card</td>
			<td style="width:173px;">SCC, USA</td>
			<td style="width:157px;">6HIC200</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:183px;">Vacuum heat seal machine</td>
			<td style="width:173px;">Andrew James UK Ltd, Bowburn, UK</td>
			<td style="width:157px;">VS518</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="71">
			<td height="71" style="height:71px;width:183px;">Andrew James Vacuum Sealer rolls 28cm X 40 metre rolls</td>
			<td style="width:173px;">Andrew James UK Ltd, Bowburn, UK</td>
			<td style="width:157px;">BR2805</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:183px;">Scanning Electron Microscopy (SEM)</td>
			<td style="width:173px;">Philips/FEI XL-20 SEM</td>
			<td style="width:157px;">N/A</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:183px;">Confocal Microscope</td>
			<td style="width:173px;">Zeiss LSM 510 META</td>
			<td style="width:157px;">N/A</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;width:183px;">Videne Antiseptic Solution</td>
			<td>Ecolab, Swindon, UK</td>
			<td style="width:157px;">N/A</td>
			<td style="width:180px;">3%</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

combination of microstereolithography and electrospinning to produce membranes equipped with niches for corneal regeneration

कॉर्नियल समस्याओं दुनिया भर में उनके जीवन की गुणवत्ता में काफी कम करने के लाखों लोगों को प्रभावित करते हैं. कॉर्नियल रोग ऐसे Aniridia या स्टीवन जॉनसन सिंड्रोम के रूप में के रूप में भी इस तरह के रासायनिक जल या विकिरण के रूप में बाह्य कारकों से बीमारियों की वजह से हो सकता है. वर्तमान उपचार (मैं) कॉर्निया ग्राफ्ट का उपयोग कर रहे हैं और (द्वितीय) प्रयोगशाला में विस्तार किया है और वाहक (जैसे, एमनियोटिक झिल्ली) पर दिया स्टेम सेल का उपयोग; इन उपचार अपेक्षाकृत सफल रहे हैं, लेकिन दुर्भाग्य से वे 3-5 साल के बाद विफल कर सकते हैं. डिजाइन और विस्तार में स्टेम कोशिकाओं कॉर्निया में रहते हैं जहां शारीरिक वातावरण की नकल करने में सक्षम नई कॉर्निया biomaterial उपकरणों का निर्माण करने की आवश्यकता है. अंगीय स्टेम कोशिकाओं Vogt की Palisades के रूप में जाना विशिष्ट niches में (कॉर्निया और श्वेतपटल के बीच परिपत्र क्षेत्र) किनारी में स्थित हैं. इस काम में हम दो अत्याधुनिक विनिर्माण तकनीक (microstereolithography और electrospinn जोड़ती है जो एक नया मंच तकनीक विकसित की हैएक निश्चित सीमा किनारी को नकल कि कॉर्निया झिल्ली के निर्माण के लिए) आईएनजी. हमारे झिल्ली Vogt की Palisades आंख में कर के रूप में संरक्षण के साथ कोशिकाओं उपलब्ध कराने के उद्देश्य जो कृत्रिम micropockets होते हैं.

Electrospun microfabricated छल्ले (आंकड़े 1 और 2) microstereolithography और electrospinning का एक संयोजन का उपयोग कर निर्मित कर रहे थे. विभिन्न आकारों की PEGDA छल्ले microstereolithography (चित्रा 3) का उपयोग कर गढ़े गए थे; इस तकनीक सेमी के आदेश और microfeatures का एक साथ समावेश में निर्माण संरचनाओं की अनुमति देता है. इस मामले में, व्यास के छल्ले 350-500 माइक्रोन के micropockets युक्त 1.2-1.6 सेमी से लेकर (चित्रा 4) गढ़े गए थे. , उत्पादन स्टरलाइज़ और भविष्य नैदानिक ​​इस्तेमाल के लिए सामग्री की पैकेजिंग के संदर्भ में यह चिकित्सा ग्रेड बैग में है कि वैक्यूम पैकिंग काफी PLGA झिल्ली (चित्रा 5) की लंबी अवधि के भंडारण को प्राप्त करने की क्षमता में सुधार पाया गया था; 0.12 मिमी की मोटाई के साथ एक चिकित्सा ग्रेड बैग (पीईटी / पन्नी / LDPE) का उपयोग एक लंबे समय तक शैल्फ जीवन को प्राप्त करने की अनुमति दी. इस membr भेजकर जांच की गईभारत और झिल्ली में हमारे सहयोगियों के लिए Anes आरटी पर और जानबूझकर नम स्थितियों (एक नम इनक्यूबेटर) में 37 डिग्री सेल्सियस, -20 डिग्री सेल्सियस पर महीने की अवधि के लिए जमा थे. 5 से पता चलता है कि भंडारण की जानबूझकर उत्तेजक स्थितियों में उपयोग कर नम परिस्थितियों में 37 डिग्री सेल्सियस, झिल्ली शर्तों पैक गैर वैक्यूम के अंतर्गत लगभग 1 महीने के लिए ही स्थिर थे, लेकिन निर्वात पैक शर्तों (चित्रा 5 और 1 टेबल) के तहत 3 महीने भंडारण हासिल की. 1 टेबल भी पानी तेज और फाइबर एक प्रयोग किया जाता बैग के विकल्प पर ध्यान देता है अगर सूजन के लिए अनुकूल होने के लिए चयनित शर्तों के तहत प्राप्त किया जा सकता है कि भंडारण की स्थिति में सुधार को दर्शाता है. छल्ले विभिन्न स्थितियों (मैं) ताजा बना और (ii) 6 महीने (चित्रा 6) के लिए जमा के छल्ले के छल्ले में अंगीय explants से सेल परिणाम का समर्थन किया. सेल स्थानांतरण 4 हफ्तों के बाद हासिल की थी जब पी एल3 डी घायल मॉडल पर PLGA झिल्ली acing. प्रकोष्ठों पहले denuded कॉर्निया पर एक नया उपकला (चित्रा 7) बनाने की झिल्ली पर रखा गया ऊतक explants से बाहर हो गया. और नकारात्मक नियंत्रण (घायल कॉर्निया) सकारात्मक (किसी भी उपचार के बिना कॉर्निया) भी समय की इसी अवधि के लिए संस्कृति में बनाए रखा गया. नकारात्मक नियंत्रण किसी भी जोड़ा कोशिकाओं के अभाव में एक नया उपकला के गठन की कमी की पुष्टि की. Immunocytochemistry वे कॉर्निया भेदभाव मार्कर CK3 (चित्रा 7E) के लिए सकारात्मक थे explants से बाहर बढ़ कोशिकाओं कॉर्निया उपकला कोशिकाओं थे कि प्रदर्शन किया. <img alt="चित्रा 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51826/51826fig1highres.jpg" width="500" /> Microstereolithography चित्रा 1 योजनाबद्ध PEGDA छल्ले के निर्माण के लिए निर्धारित किया है. her.within पृष्ठ &quot;हमेशा&quot; =&gt; <img alt="चित्रा 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51826/51826fig2highres.jpg" width="500" /> एक टेम्पलेट के रूप में PEGDA microfabricated छल्ले का उपयोग प्रक्रिया electrospinning चित्रा 2 योजनाबद्ध. <img alt="चित्रा 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51826/51826fig3highres.jpg" width="500" /> चित्रा 3 (ए). Microfabricated PLGA झिल्ली की कताई के लिए एक स्थिर कलेक्टर (PEGDA छल्ले के साथ electroplated एल्यूमीनियम शीट) का एक उदाहरण दिखाता है (बी) और (ई) अलग electrospun मैट स्थिर कलेक्टरों से खुली किया जा रहा है दिखाते हैं. (सी) से पता चलता है अंतर्निहित सतह के निर्माण के लिए microstereolithography के उपयोग की बहुमुखी प्रतिभा को उजागर करने पर विभिन्न आकार के PEGDA टेम्पलेट्स. (डी) एक PLGA microfabricated प्रतिकृति से पता चलता है./files/ftp_upload/51826/51826fig3highres.jpg &quot;लक्ष्य =&quot; _blank &quot;&gt; इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें. <img alt="चित्रा 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51826/51826fig4highres.jpg" width="500" /> एक घोड़े की नाल microfeature (ए) के साथ एक PEGDA अंगूठी की चित्रा 4 SEM छवि; एक microfabricated जेब (बी) की उच्च वृद्धि SEM छवि. एक घोड़े की नाल microfeature (सी) के साथ एक PLGA अंगूठी के चरण विपरीत छवि; एक microfabricated जेब (डी) की उच्च वृद्धि चरण विपरीत छवि. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51826/51826fig4highres.jpg" target="_blank">यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.</a> <img alt="चित्रा 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51826/51826fig5highres.jpg" width="500" /><bवैक्यूम और गैर वैक्यूम के भंडारण पर तापमान और समय की आर /&gt; चित्रा 5 प्रभाव (44 किग्रा / मोल) 6 महीने से अधिक सूक्ष्म गढ़े छल्ले के साथ. झिल्ली अखंडता पूरी तरह से बरकरार फाइबर के रूप में बना था PLGA (50/50) झिल्ली पैक (+++), कुछ फाइबर फाइबर (+) के विलय, (++) सूजन या कोई बरकरार फाइबर (-). SEM छवियों और तीन desiccants (सिलिका नारंगी, कोबाल्ट (द्वितीय) क्लोराइड, और तांबे (द्वितीय) सल्फेट) फाइबर अखंडता या नमी में कोई बदलाव नहीं दिखा. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51826/51826fig5highres.jpg" target="_blank">इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.</a> <img alt="चित्रा 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51826/51826fig6highres.jpg" width="500" /> चित्रा ताजा बना biodegradable PLGA छल्ले पर अंगीय explants से LEC का परिणाम दिखा 6 प्रतिदीप्ति छवियों (ए, बी) और -20 में 6 महीने के भंडारण के बाद छल्ले परडिग्री सेल्सियस (सी, डी). छवियाँ (ए) और (बी) DAPI (नीला) और propidium आयोडाइड (लाल) के साथ दाग कोशिकाओं के अनुरूप हैं. छवि बी एक microfabricated जेब पर रखा एक explant के एक confocal z ढेर से एक orthogonal दृश्य है. छवियाँ (सी) और (डी) P63 (हरा) के लिए सकारात्मक धुंधला दिखा. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51826/51826fig6highres.jpg" target="_blank">इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.</a> <img alt="चित्रा 7" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51826/51826fig7highres.jpg" width="500" /> . चित्रा 7 (ए) पहले से आतंच गोंद के साथ लेपित किया गया था जो पाड़ पर स्थित एक अंगूठी पाड़ और ऊतक explants के साथ एक खरगोश घायल कॉर्निया मॉडल से पता चलता है (बी) और (सी) सकारात्मक और नकारात्मक नियंत्रण कर रहे हैं; सकारात्मक नियंत्रण एक ताजा रब्बी है<html> . टी कॉर्निया और नकारात्मक नियंत्रण उपकला जानबूझ (नकारात्मक नियंत्रण 4 हफ्तों के लिए सभ्य भी था) हटा दिया गया था जहां एक कॉर्निया (डी) संस्कृति में 4 हफ्तों के बाद एक ऊतक इंजीनियर कॉर्निया के एच ई छवि है; आंकड़ा आलों पर रखा explants से बाहर आ कोशिकाओं द्वारा गठित नई बहुस्तरीय उपकला से पता चलता है (ई) एक अंगीय explant से सेल परिणाम दिखा एक immunocytochemistry छवि है.; नाभिक DAPI (नीला) के साथ दाग और कोशिकाओं cytokeratin 3 के लिए सकारात्मक धुंधला से पता चलता कर रहे हैं, एक कॉर्निया भेदभाव मार्कर (हरा). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51826/51826fig7highres.jpg" target="_blank">इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" fo:keep-together.within-page="always" width="611"><tbody><tr height="22"><td height="43" rowspan="2" style="height:43px;width:163px;"> PLGA (50/50) </td><html> एक्स, 37 डिग्री सेल्सियस नम पर संग्रहीत झिल्ली के लिए &quot;&gt; फाइबर अखंडता </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:64px;"> 0 दिन </td><td style="width:64px;"> महीने 1 </td><td style="width:64px;"> माह 2 </td><td style="width:64px;"> महीना 3 </td><td style="width:64px;"> 4 माह </td><td style="width:64px;"> 5 महीने </td><td style="width:64px;"> महीना 6 </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:163px;"> पैक्ड गैर वैक्यूम </td><td style="width:64px;"> +++ </td><td style="width:64px;"> - </td><td style="width:64px;"> - </td><td style="width:64px;"> - </td><td style="width:64px;"> - </td><td style="width:64px;"> - </td><td style="width:64px;"> - </td></tr><tr height="67"><td height="67" style="height:67px;width:163px;"> निर्वात (बैग एक) (पीई, पीए कम्पोजिट) ​​मोटाई: 0.14 मिमी </td><td style="width:64px;"> +++ </td><td style="width:64px;"> + </td><td style="width:64px;"> - </td>64px; &quot;&gt; - </td><td style="width:64px;"> - </td><td style="width:64px;"> - </td><td style="width:64px;"> - </td></tr><tr height="61"><td height="61" style="height:61px;width:163px;"> निर्वात (थैला बी) (पीईटी / पन्नी / LDPE) मोटाई: 0.75 मिमी </td><td style="width:64px;"> +++ </td><td style="width:64px;"> +++ </td><td style="width:64px;"> +++ </td><td style="width:64px;"> + </td><td style="width:64px;"> - </td><td style="width:64px;"> - </td><td style="width:64px;"> - </td></tr></tbody></table> PLGA की अखंडता पर वैक्यूम और विभिन्न भंडारण बैग की तालिका 1 प्रभाव (50/50) झिल्ली (44 किग्रा / मोल) भंडारण के 6 महीनों में जांच की. झिल्ली अखंडता पूरी तरह से बरकरार फाइबर (+++), कुछ फाइबर सूजन के रूप में बना था (++), फाइबर विलय (+) या कोई बरकरार फाइबर (-).

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Combination of Microstereolithography and Electrospinning to Produce Membranes Equipped with Niches for Corneal Regeneration

हम सेल व्यवहार का अध्ययन करने में जो electrospun झिल्ली के भीतर micropockets के निर्माण के लिए एक तकनीक की रिपोर्ट. विशेष रूप से, हम PLGA (पाली (Lactide सह Glycolide)) microfeatures से लैस कॉर्निया biomaterial उपकरणों के उत्पादन के लिए microstereolithography और electrospinning का एक संयोजन का वर्णन.

Microstereolithography और Electrospinning का संयोजन कॉर्नियल उत्थान के लिए niches के साथ लैस झिल्ली उत्पादन करने के लिए

Corneal problems affect millions of people worldwide reducing their quality of life significantly. Corneal disease can be caused by illnesses such as ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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