Name: melt electrospinning writing of three-dimensional poly(&#949;-caprolactone) scaffolds with controllable morphologies for tissue engineering applications
Uploaded: 2017-12-23T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional PolyÃŽÂµ-caprolactone Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications at JoVE.c

Dit werk is financieel ondersteund door het Cooperative Research Centre CRC voor cel therapie Manufacturing, de Australische Raad ARC onderzoekscentrum in Biomanufacturing van het toevoegingsmiddel en het Institute for Advanced Study van de Technische Universiteit van München. Dit onderzoek werd uitgevoerd door het Australische onderzoek Raad industriële transformatie Training Centre in additief Biomanufacturing http://www.additivebiomanufacturing.org (IC160100026). Bezoek de site voor artikelen, boeken, radio- of televisieprogramma's, elektronische media of elke andere literaire werken in verband met het Project. Verder, de auteurs nogmaals mijn dankbaarheid uitspreken Maria Flandes Iparraguirre voor ondersteuning bij filmen, Philip Hubbard voor de voice over en Luise Grossmann voor het filmen en bewerken.

1. materiële voorbereiding
<ol>
	<li>Vul 2 g van PCL in een plastic 3 mL-spuit met een trechter en invoegen van een zuiger in het open uiteinde.</li>
	<li>Plaats de spuit in een voorverwarmde oven van 65 ° C gedurende 8 h. punt het puntje naar boven zodat de luchtbellen aan statistische dicht bij de opening.</li>
	<li>Duw de zuiger met een dunne object om de opgesloten lucht in de gesmolten materiaal vrij te geven.</li>
	<li>Laat het afkoelen tot kamertemperatuur, die wordt bereikt wanneer het polymeer niet transpara...

<ol>
	<li>Muerza-Cascante, M. L., Haylock, D., Hutmacher, D. W., Dalton, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Melt+Electrospinning+and+Its+Technologization+in+Tissue+Engineering.">Melt Electrospinning and Its Technologization in Tissue Engineering.</a> Tissue Eng Part B Rev. 21 (2), 187-202 (2015).</li><li>Brown, T. D., Dalton, P. D., Hutmacher, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Melt+electrospinning+today:+An+opportune+time+for+an+emerging+polymer+process.">Melt electrospinning today: An opportune time for an emerging polymer process.</a> Prog. in pol Sci. , (2015).</li><li>Brown, T. D., Dalton, P. D., Hutmacher, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+writing+by+way+of+melt+electrospinning.">Direct writing by way of melt electrospinning.</a> Adv Mater. 23 (47), 5651-5657 (2011).</li><li>Farrugia, B. L., 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=Dermal+fibroblast+infiltration+of+poly(&#949;-caprolactone)+scaffolds+fabricated+by+melt+electrospinning+in+a+direct+writing+mode.">Dermal fibroblast infiltration of poly(&#949;-caprolactone) scaffolds fabricated by melt electrospinning in a direct writing mode.</a> Biofabrication. 5 (2), 025001 (2013).</li><li>Brown, T. 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=Melt+electrospinning+of+poly+(&#949;-caprolactone)+scaffolds:+Phenomenological+observations+associated+with+collection+and+direct+writing.">Melt electrospinning of poly (&#949;-caprolactone) scaffolds: Phenomenological observations associated with collection and direct writing.</a> Mater. Sci. Eng. C. 45, 698-708 (2014).</li><li>Jungst, T., 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=Melt+electrospinning+onto+cylinders:+effects+of+rotational+velocity+and+collector+diameter+on+morphology+of+tubular+structures.">Melt electrospinning onto cylinders: effects of rotational velocity and collector diameter on morphology of tubular structures.</a> Polym Int. 64 (9), 1086-1095 (2015).</li><li>Brown, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+Fabrication+of+Tubular+Scaffolds+via+Direct+Writing+in+a+Melt+Electrospinning+Mode.">Design and Fabrication of Tubular Scaffolds via Direct Writing in a Melt Electrospinning Mode.</a> Biointerphases. 7 (1), 1-16 (2012).</li><li>Woodruff, M. A., Hutmacher, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+return+of+a+forgotten+polymer-Polycaprolactone+in+the+21st+century.">The return of a forgotten polymer-Polycaprolactone in the 21st century.</a> Prog. in pol Sci. 35 (10), 1217-1256 (2010).</li><li>Hutmacher, D. W., Dalton, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Melt+electrospinning.">Melt electrospinning.</a> Chem Asian J. 6 (1), 44-56 (2011).</li><li>Wei, C., Gang, T. Q., Chen, L. J., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+condition+for+the+transformation+from+Taylor+cone+to+cone-jet.">Critical condition for the transformation from Taylor cone to cone-jet.</a> Chin. Phys. B. 23 (6), 064702 (2014).</li><li>Mikl, B., 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=Discrete+viscous+threads.">Discrete viscous threads.</a> ACM Trans. Graph. 29 (4), 1-10 (2010).</li><li>Hochleitner, G., 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=Fibre+pulsing+during+melt+electrospinning+writing.">Fibre pulsing during melt electrospinning writing.</a> BioNanoMaterials. 17 (3-4), 159 (2016).</li><li>Poh, P. S. 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=Polylactides+in+additive+biomanufacturing.">Polylactides in additive biomanufacturing.</a> Adv Drug Del Rev. 107, 228-246 (2016).</li><li>Vaquette, C., 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=Increasing+electrospun+scaffold+pore+size+with+tailored+collectors+for+improved+cell+penetration.">Increasing electrospun scaffold pore size with tailored collectors for improved cell penetration.</a> Acta Biomater. 7 (6), 2544-2557 (2011).</li><li>Thibaudeau, L., 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=A+tissue-engineered+humanized+xenograft+model+of+human+breast+cancer+metastasis+to+bone.">A tissue-engineered humanized xenograft model of human breast cancer metastasis to bone.</a> Dis Model Mech. 7 (2), 299-309 (2014).</li><li>Holzapfel, B. 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=Species-specific+homing+mechanisms+of+human+prostate+cancer+metastasis+in+tissue+engineered+bone.">Species-specific homing mechanisms of human prostate cancer metastasis in tissue engineered bone.</a> Biomaterials. 35 (13), 4108-4115 (2014).</li><li>Bas, O., 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=Enhancing+structural+integrity+of+hydrogels+by+using+highly+organised+melt+electrospun+fibre+constructs.">Enhancing structural integrity of hydrogels by using highly organised melt electrospun fibre constructs.</a> Eur. Polym. J. 72, 451-463 (2015).</li><li>Visser, J., 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=Reinforcement+of+hydrogels+using+three-dimensionally+printed+microfibres.">Reinforcement of hydrogels using three-dimensionally printed microfibres.</a> Nat. Commun. 6, 6933 (2015).</li><li>Haigh, J. N., 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=Hierarchically+Structured+Porous+Poly(2-oxazoline)+Hydrogels.">Hierarchically Structured Porous Poly(2-oxazoline) Hydrogels.</a> Macromol. Rapid Commun. 37 (1), 93-99 (2016).</li><li>Wagner, F., 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=A+validated+preclinical+animal+model+for+primary+bone+tumor+research.">A validated preclinical animal model for primary bone tumor research.</a> JBJS. 98 (11), 916-925 (2016).</li><li>Baldwin, J., 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=Periosteum+tissue+engineering+in+an+orthotopic+in+vivo+platform.">Periosteum tissue engineering in an orthotopic in vivo platform.</a> Biomaterials. 121, 193-204 (2017).</li><li>Tourlomousis, F., Chang, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimensional+Metrology+of+Cell-matrix+Interactions+in+3D+Microscale+Fibrous+Substrates.">Dimensional Metrology of Cell-matrix Interactions in 3D Microscale Fibrous Substrates.</a> Procedia CIRP. 65, 32-37 (2017).</li><li>Muerza-Cascante, M. L., 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=Endosteal-like+extracellular+matrix+expression+on+melt+electrospun+written+scaffolds.">Endosteal-like extracellular matrix expression on melt electrospun written scaffolds.</a> Acta Biomater. 52, 145-158 (2017).</li><li>Delalat, B., 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=3D+printed+lattices+as+an+activation+and+expansion+platform+for+T+cell+therapy.">3D printed lattices as an activation and expansion platform for T cell therapy.</a> Biomaterials. 140, 58-68 (2017).</li><li>Bas, O., 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=Biofabricated+soft+network+composites+for+cartilage+tissue+engineering.">Biofabricated soft network composites for cartilage tissue engineering.</a> Biofabrication. 9 (2), 025014 (2017).</li><li>Hansske, F., 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=Via+precise+interface+engineering+towards+bioinspired+composites+with+improved+3D+printing+processability+and+mechanical+properties.">Via precise interface engineering towards bioinspired composites with improved 3D printing processability and mechanical properties.</a> J. Mater. Chem. B. , (2017).</li><li>Melchels, F. P. 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=Additive+manufacturing+of+tissues+and+organs.">Additive manufacturing of tissues and organs.</a> Prog. in pol Sci. 37 (8), 1079-1104 (2012).</li><li>Hochleitner, G., 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=Fibre+pulsing+during+melt+electrospinning+writing.">Fibre pulsing during melt electrospinning writing.</a> BioNanoMaterials. 17, 159 (2016).</li><li>Persano, L., Camposeo, A., Tekmen, C., Pisignano, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Industrial+Upscaling+of+Electrospinning+and+Applications+of+Polymer+Nanofibers:+A+Review.">Industrial Upscaling of Electrospinning and Applications of Polymer Nanofibers: A Review.</a> Macromol. Mater. Eng. 298 (5), 504-520 (2013).</li><li>Wunner, F. 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=.">.</a> Comprehensive Biomaterials II. , 217-235 (2017).</li><li>Loh, Q. L., Choong, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-Dimensional+Scaffolds+for+Tissue+Engineering+Applications:+Role+of+Porosity+and+Pore+Size.">Three-Dimensional Scaffolds for Tissue Engineering Applications: Role of Porosity and Pore Size.</a> Tissue Eng Part B Rev. 19 (6), 485-502 (2013).</li><li>Ristovski, N., 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=Improved+fabrication+of+melt+electrospun+tissue+engineering+scaffolds+using+direct+writing+and+advanced+electric+field+control.">Improved fabrication of melt electrospun tissue engineering scaffolds using direct writing and advanced electric field control.</a> Biointerphases. 10 (1), 011006 (2015).</li><li>Wei, C., Dong, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+fabrication+of+high-resolution+three-dimensional+polymeric+scaffolds+using+electrohydrodynamic+hot+jet+plotting.">Direct fabrication of high-resolution three-dimensional polymeric scaffolds using electrohydrodynamic hot jet plotting.</a> J Micromech Microeng. 23 (2), 025017 (2013).</li><li>Hacker, 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=Electrospinning+of+polymer+melt+:+steps+towards+an+upscaled+multi-jet+process.">Electrospinning of polymer melt : steps towards an upscaled multi-jet process.</a> , 71-76 (2009).</li><li>Nayak, R., Padhye, R., Kyratzis, I. L., Truong, Y. B., Arnold, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+nanofibre+fabrication+techniques.">Recent advances in nanofibre fabrication techniques.</a> Text. Res. J. 82 (2), 129-147 (2012).</li><li>Li, H., 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=Interjet+distance+in+needleless+melt+differential+electrospinning+with+umbellate+nozzles.">Interjet distance in needleless melt differential electrospinning with umbellate nozzles.</a> J. Appl. Polym. Sci. 131 (15), (2014).</li><li>Liao, 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=Effect+of+humidity+on+melt+electrospun+polycaprolactone+scaffolds.">Effect of humidity on melt electrospun polycaprolactone scaffolds.</a> BioNanoMaterials. 17, 173 (2016).</li><li>Detta, N., 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=Melt+electrospinning+of+polycaprolactone+and+its+blends+with+poly(ethylene+glycol).">Melt electrospinning of polycaprolactone and its blends with poly(ethylene glycol).</a> Polym Int. 59 (11), 1558-1562 (2010).</li><li>Hochleitner, G., H&#252;mmer, J. F., Luxenhofer, R., Groll, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+definition+fibrous+poly(2-ethyl-2-oxazoline)+scaffolds+through+melt+electrospinning+writing.">High definition fibrous poly(2-ethyl-2-oxazoline) scaffolds through melt electrospinning writing.</a> Polymer. 55 (20), 5017-5023 (2014).</li><li>Chen, F., 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=Additive+Manufacturing+of+a+Photo-Cross-Linkable+Polymer+via+Direct+Melt+Electrospinning+Writing+for+Producing+High+Strength+Structures.">Additive Manufacturing of a Photo-Cross-Linkable Polymer via Direct Melt Electrospinning Writing for Producing High Strength Structures.</a> Biomacromolecules. 17 (1), 208-214 (2016).</li><li>Hochleitner, G., 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=Additive+manufacturing+of+scaffolds+with+sub-micron+filaments+via+melt+electrospinning+writing.">Additive manufacturing of scaffolds with sub-micron filaments via melt electrospinning writing.</a> Biofabrication. 7 (3), 035002 (2015).</li></ol>

AM te integreren om het vinden van innovatieve oplossingen voor de uitdagingen in de medische sector, presenteert een nieuw paradigma voor de 21st -eeuw. Het zogenaamde gebied van "Bio-fabricage" is in opkomst en innovaties in fabricage technologieën de productie van zeer geavanceerde platforms voor TE toepassingen mogelijk. De electrospinning van polymeer smelt in een directe modus (hier MEW) wordt gezien als één van de meest veelbelovende kandidaten van de productie te voldoen aan de behoeften van de Geme...

De vervaardiging van driedimensionale (3D) biocompatibel structuren voor cellen is één van de belangrijkste bijdragen van additieve biomanufacturing aan weefsel engineering (TE), gericht op het herstellen van weefsels door toepassing van aangepaste biomaterialen, cellen, biochemische factoren, of een combinatie daarvan. Dus, de belangrijkste vereisten van steigers voor toepassingen TE omvatten: produceerbaarheid uit biocompatibel materiaal, beheersbare morfologische eigenschappen voor gerichte cel invasie en geoptimaliseerde oppervlakte-eigenschappen voor verbeterde cel interactie 1.
MEW is een oplosmiddelvrije productietechniek die de beginselen van additive manufacturing (vaak genoemd 3D printen) en electrospinning voor de productie van polymere mazen met zeer geordende uiterst dunne vezel morphologies2 combineert. Het is een directe benadering en nauwkeurig deposito's vezels volgens voorgeprogrammeerde codes3, hierna aangeduid als G-Codes. Smelt electrospun constructies momenteel zijn voorbereid met een platte4,-5 of een as6,7 verzamelaar te fabriceren poreuze plat en tubulaire steigers, respectievelijk.
Deze techniek biedt aanzienlijke voordelen voor de TE en de regeneratieve geneeskunde (RM) Gemeenschap te wijten aan de mogelijkheid om direct afdrukken van medisch-rang polymeren, zoals poly(ε-caprolactone) (PCL), waarin de uitstekende biocompatibiliteit8. Andere voordelen zijn de mogelijkheid voor het aanpassen van de grootte en de verdeling van de porositeit, door het storten van de vezels in een zeer georganiseerde wijze te fabriceren steigers van hoge oppervlakte-naar-volume verhoudingen. Voordat MEW kan worden uitgevoerd, vereist het polymeer eerste de toepassing van warmte9. Eenmaal in een vloeibare staat, een toegepaste luchtdruk dwingt doorheen kan stromen uit een metalen spinneret die is verbonden met een hoge spanningsbron. Het evenwicht van de kracht tussen de oppervlaktespanning en de aantrekkingskracht van de elektrostatisch geladen druppels aan de grond gezete verzamelaar leidt tot de vorming van een kegel van de Taylor gevolgd door het uitwerpen van een jet-10.
Beelden en een schematische tekening van de in-house build MEW apparaat dat wordt gebruikt voor dit protocol zijn afgebeeld in Figuur 1. Het toont bovendien aan de beginselen van het gebruik van isolerend tape om te voorkomen dat elektrische ontlading tussen de verwarmingselementen en het deel van de elektrisch geladen messing rond de spinneret. Onvoldoende isolatie zou leiden tot interne schade van de uitgevoerde hardware.
Afhankelijk van de aanpassing van de drie systeemparameters (temperatuur, snelheid en de bandenspanning van de collectie), MEW in staat stelt de fabricage van vezels met verschillende diameters, uitgelegd in de sectie discussie. In de meeste gevallen echter "fine-tuning"- en optimalisatie van de jet zullen vereist voordat een stabiele jet uitgeworpen. De visualisatie van de geëlektrificeerde reizende jet is een effectieve manier om te controleren of de samenhang en homogeniteit van het proces. In een ideaal geval, lijkt de vliegbaan op een bovenleiding curve verkregen als gevolg van een balans van de werking gecontroleerd door het systeem parameters11. Verder, de micro - en macro-structuur van de steigers is afhankelijk van de vliegroute van het polymeer jet12. Een gedetailleerd overzicht van de afbuiging van de verschillende gedragingen en maatregelen voor optimalisatie wordt gegeven in de sectie discussie.
In de huidige studie presenteren wij een protocol waarin de stappen van de fabricage bestemd voor de vervaardiging van sterk gecontroleerde vezelig steigers met behulp van MEW-technologie worden beschreven. In dit werk, medische kwaliteit PCL (moleculair gewicht 95-140 kg/mol) werd gebruikt, als deze medische kwaliteit PCL zuiverheid in technische kwaliteit is verbeterd, en de eigenschappen van de mechanische en verwerking uitstekend geschikt voor MEW zijn. Brede smelt verwerking bereik van PCL is afkomstig van haar lage smeltpunt (60 ° C) en hoge thermische stabiliteit. Bovendien, PCL is een slow-tarief biologisch afbreekbaar polymeer, waardoor het een uitstekend materiaal voor vele weefsel engineering toepassingen13.
Voor deze studie, de temperatuur en verzamelaar afstand blijft constant (65 ° C en 82 ° C voor de spuit en de spinneret temperaturen (respectievelijk) en 12 mm voor de verzamelaar afstand); toegepaste spanning, verzamelaar snelheid en de bandenspanning, zal echter worden gevarieerd om vezels met gerichte diameters. Een gedetailleerde lijst van gepubliceerde studies met behulp van MEW steigers vindt u in het gedeelte ' resultaten ' en toont de verschillende toepassingen voor de velden van TE en RM (tabel 1).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Plastic syringe</td>
			<td>Nordson Australia Pty Ltd</td>
			<td>7012072</td>
			<td>EFD BARREL O 3mL Clear 50</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical grade Poly (&#949;-caprolactone) (mPCL)</td>
			<td>Corbion Purac, The Netherlands</td>
			<td>PURASORB PC12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>23 GA needle</td>
			<td>Nordson Australia Pty Ltd</td>
			<td>7018302</td>
			<td>#23GP .013 X .25 ORANGE 50 PC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plunger</td>
			<td>Nordson Australia Pty Ltd</td>
			<td>7012166</td>
			<td>PISTON O 3mL WH WIPER 50</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure adapter</td>
			<td>Nordson Australia Pty Ltd</td>
			<td>7012059</td>
			<td>ADAPTER ASM O 3mL BL 1.8M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminium collector</td>
			<td>Action Aluminium, Australia</td>
			<td>SHP2</td>
			<td>Sheet 5005 H34</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic glass</td>
			<td>Mulford Plastics Pty Ltd</td>
			<td>ACC6-13094</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mach 3 software</td>
			<td>Art Soft</td>
			<td></td>
			<td>Purchased online</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safety switch interlock</td>
			<td>RS components Pty Ltd</td>
			<td>12621330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High voltage generator</td>
			<td>EMCO High Voltage Co.</td>
			<td>DX250R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature controller</td>
			<td>WATLOW</td>
			<td>PM9R1FJ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X and Y positioning slide</td>
			<td>VELMEX Inc.</td>
			<td>XN-10-0020-M011</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

melt electrospinning writing of three-dimensional poly(&#949;-caprolactone) scaffolds with controllable morphologies for tissue engineering applications

Deze tutorial reflecteert over de fundamentele beginselen en richtsnoeren voor electrospinning schrijven met polymeer smelt, een additieve productie-technologie met een groot potentieel voor biomedische toepassingen. De techniek vergemakkelijkt de directe afzetting van biocompatibel polymeer vezels te fabriceren van welgeordende steigers in de sub micron op micro schaal bereik. De oprichting van een stabiele, Visco, polymeer jet tussen een spinneret en een verzamelaar wordt gerealiseerd via een toegepaste spanning en kan direct-geschreven. Een significant voordeel van een typische poreuze steiger is een hoge verhouding van oppervlakte-naar-volume dat verhoogde effectieve hechting sites voorziet in cel gehechtheid en groei. Beheersing van het drukproces door "fine-tuning"-de systeemparameters kunt hoge reproduceerbaarheid in de kwaliteit van de afgedrukte steigers. Het biedt ook een flexibele productie platform voor gebruikers op maat van de morfologische structuur van de steigers aan hun specifieke behoeften. Voor dit doel presenteren wij een protocol om te verkrijgen van verschillende vezels diameters smelt electrospinning schrijven (MEW) gebruiken met een begeleide wijziging van de parameters, met inbegrip van flow rate, spanning en collectie snelheid. Bovendien laten we zien hoe optimaliseren van de jet, vaak ervaren technische problemen bespreken, technieken voor probleemoplossing uitleggen en demonstreren van een breed scala van afdrukbare steiger architecturen.

Twee verschillende methoden van de collectie worden vaak gebruikt in MEW, die zijn flat collectie en as collectie. De resulterende platforms, is afhankelijk van de programmering van de G-Code (tabel 2), die door de software wordt uitgevoerd.
Platte collectie Toepassing van platte verzamelaars verwijst naar de meest voorkomende methode en vergemakkelijkt de directe afzetting van materiaal verw...

Watch this Scientific Journal Video about Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional PolyÃŽÂµ-caprolactone Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications at JoVE.c

Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional PolyÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Âµ-caprolactone Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications

Dit protocol fungeert als een uitgebreide richtsnoer te fabriceren steigers via electrospinning met polymeer in een directe schrijven-modus smelt. Wij systematisch overzicht van het proces en de juiste parameterinstellingen definiëren voor het bereiken van gerichte steiger platforms.

Electrospinning schrijven van driedimensionale Poly(ε-caprolactone) steigers met controleerbare Morphologies voor Tissue Engineering toepassingen smelten

This tutorial reflects on the fundamental principles and guidelines for electrospinning writing with polymer melts, an additive manufacturing technology ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional Poly(&#949;-caprolactone) Scaffolds with Controllable Morphologies for 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 ...

Preparation of 3D Fibrin Scaffolds for Stem Cell Culture Applications

Voorbereiding van de 3D-fibrine steigers voor Stem Cell Cultuur Toepassingen

Stem cells are found in naturally occurring 3D microenvironments in vivo, which are often referred to as the stem cell niche 1. Culturing stem cells ...

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

Zelfrapportage Stellingen voor 3-dimensionale Cultuur van de Cel

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Human kraakbeenweefsel Fabrication behulp van drie-dimensionale Inkjet Printing Technology

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Electrospinning Growth Factor Releasing Microspheres into Fibrous Scaffolds

Elektrospinproces Growth Factor Releasing microsferen in Stapel- Steigers

This procedure describes a method to fabricate a multifaceted substrate to direct nerve cell growth.  This system incorporates mechanical, topographical, ...

Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding

Genereren van een drie-dimensionale volledige dikte huidequivalent en Automated Verwonden

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models ...

Fabrication of Mechanically Tunable and Bioactive Metal Scaffolds for Biomedical Applications

Fabricage van mechanisch afstembare en bioactieve Metal Steigers voor biomedische toepassingen

Biometal systems have been widely used for biomedical applications, in particular, as load-bearing materials. However, major challenges are high stiffness ...

Engineering Three-dimensional Epithelial Tissues Embedded within Extracellular Matrix

Techniek Driedimensionale epitheelweefsels Embedded binnen extracellulaire matrix

The architecture of branched organs such as the lungs, kidneys, and mammary glands arises through the developmental process of branching morphogenesis, ...

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Poly(ethylene glycol) Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Polyethylene glycol Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

Fabricage van Inverted Colloïdaal Crystal Poly (ethyleen glycol) Steiger: Een drie-dimensionale Cultuur van de Cel Platform for Liver Tissue Engineering

The ability to maintain hepatocyte function in vitro, for the purpose of testing xenobiotics&#39; cytotoxicity, studying virus infection and developing ...

Culturing Mammalian Cells in Three-dimensional Peptide Scaffolds

Kweken van zoogdiercellen in driedimensionale Peptide steigers

A useful technique for culturing cells in a self-assembling nanofiber three-dimensional (3D) scaffold is described. This culture system recreates an ...