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

Diese Arbeit wurde finanziell von der Cooperative Research Centre CRC für Zelle Therapie Fertigung, das Australian Council ARC Forschungszentrum in Additiv Biomanufacturing und dem Institute for Advanced Study an der technischen Universität München unterstützt. Diese Forschung wurde von dem australischen Forschung Rat industrielle Transformation Ausbildungszentrum in Additiv Biomanufacturing http://www.additivebiomanufacturing.org (IC160100026) durchgeführt. Bitte besuchen Sie die Website für Artikel, Bücher, Fernsehen oder Radio Programme, elektronischen Medien oder andere literarische Werke, die im Zusammenhang mit dem Projekt. Ferner bestätigen die Autoren dankbar Maria Flandes Iparraguirre für Unterstützung bei Dreharbeiten, Philip Hubbard für die Stimme über und Luise Grossmann für Dreh und Schnitt.

1. materielle Vorbereitung
<ol>
	<li>Füllen Sie 2 g PCL in einer 3 mL Kunststoffspritze mit einem Trichter und setzen Sie einen Kolben in das offene Ende.</li>
	<li>Legen Sie die Spritze im vorgeheizten Ofen bei 65 ° C für 8 h Punkt der Spitze nach oben um die Luftblasen zu aggregieren schließen, um die Öffnung zu ermöglichen.</li>
	<li>Drücken Sie den Kolben mit einem dünnen Gegenstand, die eingeschlossene Luft in das geschmolzene Material veröffentlichen.</li>
	<li>Lassen Sie es abkühlen auf Raumtemperatur,...

<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. 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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. 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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 zu integrieren, um innovative Lösungen für die Herausforderungen im Bereich Medizin zu finden stellt ein neues Paradigma für das 21St -Jahrhundert. Das so genannte "Bio-Fabrication" ist auf dem Vormarsch und Innovationen in Fertigungstechnologien ermöglichen die Produktion von hoch entwickelten Architekturen für TE Anwendungen. Elektrospinnen von Polymerschmelzen in eine direkte Schreibmodus (hier MEW) gilt als eines der vielversprechendsten Kandidaten Fertigung erfüllen die Bedürfnisse der Gemeinsch...

Die Herstellung von dreidimensionalen (3D) biokompatible Strukturen für Zellen ist einer der wichtigsten Beiträge der additive Biomanufacturing Gewebe Engineering (TE), mit dem Ziel, Gewebe wiederherzustellen, indem die Anwendung maßgeschneiderte Biomaterialien, Zellen, biochemische Faktoren, oder eine Kombination davon. Fügen Sie daher die wichtigsten Anforderungen von Gerüsten für TE Anwendungen: Herstellbarkeit von biokompatiblen Materialien, steuerbare morphologischen Eigenschaften für gezielte Zellinvasion und optimierte Oberflächeneigenschaften für verstärkte Zelle Interaktion 1.
MEW ist eine lösungsmittelfreie Herstellungstechnik, die die Grundsätzen der additiven Fertigung (häufig sogenannte 3D-Druck) und Elektrospinnen für die Herstellung von Polymeren Netze mit hochgeordnete ultradünne Faser Morphologien2kombiniert. Es ist eine direkte schreiben Ansatz und präzise Einlagen Fasern nach vorprogrammierten Codes3, genannt G-Codes. Schmelze Electrospun, die Konstrukte derzeit sind mit einer flachen4,5 oder6,7 Sammler Dorn, um poröse flach und röhrenförmigen Gerüste bzw. zu fabrizieren zubereitet.
Diese Technik bietet erhebliche Vorteile TE regenerative Medizin (RM) Gemeinschaft und durch die Möglichkeit, direkt drucken medizinischem Polymere, wie z. B. poly(ε-caprolactone) (PCL), die ausgezeichnete Biokompatibilität8präsentiert. Weitere Vorteile sind die Möglichkeit, die Größe und Verteilung der Porosität, anpassen, durch die Hinterlegung der Fasern in hohem Grade organisiert Weise Gerüste hohe Oberflächen-Volumen-Verhältnis herzustellen. Bevor MEW durchgeführt werden kann, erfordert das Polymer zunächst die Anwendung von Wärme9. Einmal in einem flüssigen Zustand ein angewandte Luftdruck zwingt es heraus durch eine metallische Spinndüse fließen, die an einer Hochspannungsquelle angeschlossen ist. Der Kräfteausgleich zwischen der Oberflächenspannung und der Reiz der elektrostatisch geladene Tropfen an den geerdeten Sammler führt zur Bildung eines Taylor Kegel, gefolgt von den Auswurf eines Jet-10.
Bilder und eine schematische Zeichnung der hauseigenen Build MEW Vorrichtung verwendet für dieses Protokoll sind in Abbildung 1dargestellt. Es zeigt zusätzlich die Grundsätze der mit Isolierband, um elektrischen Entladung zwischen den Heizelementen und die elektrisch geladenen Messingteil rund um die Spinndüse zu vermeiden. Unzureichende Isolation führt zu internen Schäden der implementierten Hardware.
Je nach Einstellung der drei System-Parameter (Temperatur, Geschwindigkeit und Luftdruck Sammlung) ermöglicht MEW die Herstellung von Fasern mit verschiedenen Durchmessern, in die Diskussion Abschnitt erklärt. In den meisten Fällen werden jedoch Feinabstimmung und Optimierung der Jet erforderlich, bevor ein stabile Jet ausgeworfen werden. Die Visualisierung der elektrifizierten Reisen Jet ist ein effektiver Weg, um die Konsistenz und Homogenität des Prozesses zu überprüfen. Im Idealfall ähnelt die Flugbahn eine Fahrleitung Kurve durch ein Kräfteausgleich, gesteuert von der System-Parameter-11erworben. Darüber hinaus ist die Mikro und Makro-Struktur die Gerüste der Flugbahn des Polymer Jet12abhängig. Eine detaillierte Tabelle mit verschiedenen Durchbiegung Verhaltensweisen und Maßnahmen zur Optimierung ist im Abschnitt Diskussion gegeben.
In der vorliegenden Studie präsentieren wir eine Protokoll, die die Fertigungsschritte zur Herstellung von streng kontrollierte faserige Gerüste mit MEW-Technologie beschreibt. In dieser Arbeit, medizinische Grade PCL (Molekulargewicht 95-140 kg/Mol) wurde verwendet, da diese medizinischem PCL Reinheit in technischer Qualität verbessert hat, und seine mechanischen und Verarbeitung Eigenschaften eignen sich hervorragend für MEW. Breite Schmelze Verarbeitung Palette von PCL stammt aus seiner niedrigen Schmelzpunkt (60 ° C) und hohe thermische Stabilität. PCL ist übrigens ein langsam-Rate biologisch abbaubare Polymer, wodurch es ein ausgezeichnetes Material für viele Gewebetechnik Anwendungen13.
Für diese Studie wird die Temperatur und Sammler Abstand konstant gehalten werden (65 ° C und 82 ° C für die Spritze und Spinndüse Temperaturen (bzw.) und 12 mm für den Sammler-Abstand); angelegte Spannung, Sammler Geschwindigkeit und Luftdruck, wird jedoch variiert werden, um Fasern mit gezielten Durchmessern zu fabrizieren. Eine detaillierte Liste der veröffentlichten Studien mit MEW Gerüste finden Sie in den Abschnitt "Ergebnisse" und zeigt verschiedene Anwendungen für die Bereiche von TE und RM (Tabelle 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

Dieses Tutorial zeigt auf den grundlegenden Prinzipien und Richtlinien für die Elektrospinnen schreiben mit Polymer-Plastik schmilzt, eine additive Fertigung-Technologie mit großem Potenzial für biomedizinische Anwendungen. Die Technik ermöglicht die direkte Ablagerung von biokompatiblen Polymerfasern, wohlgeordneten Gerüste in der Sub-Mikrometer auf Mikroebene zu fabrizieren. Die Errichtung eines stabilen, viskoelastische, Polymer-Jet zwischen einer Spinndüse und Sammler geschieht mit Hilfe einer angelegten Spannung und kann direkt geschrieben. Ein wesentlicher Vorteil von einem typischen poröse Gerüst ist ein hohes Oberflächen-Volumen-Verhältnis bietet erhöhte effektive Haftung Websites für Zellhaftung und Wachstum. Steuerung des Druckprozesses durch Feinabstimmung der Systemparameter können hohen Reproduzierbarkeit in der Qualität der gedruckten Gerüste. Es bietet auch eine flexible Fertigung-Plattform für Anwender, die morphologische Strukturen der Gerüste an ihre spezifischen Anforderungen anzupassen. Zu diesem Zweck präsentieren wir eine geführte Änderung der Parameter, einschließlich Geschwindigkeit, Spannung und Sammlung Strömungsgeschwindigkeit ein Protokoll, um unterschiedliche Faserdurchmesser mit Schmelze Elektrospinnen schreiben (MEW) zu erhalten. Darüber hinaus führen wir optimieren die Jet, oft erfahrene technische Herausforderungen zu diskutieren, erklären Problembehandlungsverfahren und präsentieren eine Vielzahl von bedruckbaren Gerüst Architekturen.

Zwei verschiedene Methoden der Sammlung sind in MEW, gebräuchlich sind flach und Dorn-Sammlung. Die daraus resultierenden Architekturen richten sich nach der Programmierung des G-Codes (Tabelle 2), die durch die Software ausgeführt wird.
Flache Sammlung Anwenden von Flachkollektoren bezieht sich auf die am häufigsten verwendete Methode und ermöglicht die direkte Ablagerung von Material un...

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

Dieses Protokoll dient als ein umfassender Leitfaden, Gerüste über Elektrospinnen mit Polymer zu fabrizieren in eine direkte Schreibmodus schmilzt. Wir beschreiben den Prozess systematisch und definieren Sie die entsprechenden Parameter-Einstellungen für gezielte Gerüst Architekturen zu erreichen.

Elektrospinnen Schreiben von dreidimensionalen Poly(ε-caprolactone) Gerüste mit steuerbaren Morphologien für Tissue Engineering Anwendungen zu schmelzen

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

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 ...

Forschung

Biotechnik

Preparation of 3D Fibrin Scaffolds for Stem Cell Culture Applications

Erstellung von 3D-Fibrin-Gerüste für Stem Cell Culture Anwendungen

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

Selbstberichts Gerüste für 3-Dimensional Cell Culture

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

Menschliches Knorpelgewebe Herstellung unter Verwendung von dreidimensionalen Inkjet-Drucktechnologie

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

Elektro Growth Factor Releasing Mikrosphären in Fasergerüste

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

Erzeugung eines dreidimensionalen Vollhaut Equivalent und automatisierte Verwundung

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

Herstellung von mechanisch Tunable und Bioactive Metallgerüste für biomedizinische Anwendungen

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

Technik Dreidimensionale Epithelgewebe Eingebettet in extrazellulären 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

Die Herstellung von Inverted Kolloid-Kristallen Poly (Ethylenglycol) Scaffold: Eine dreidimensionale Zellkultur-Plattform für Leber-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

Kultivierung von Säugerzellen in dreidimensionale Peptid Gerüste

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