工程师制定适合电纺纳米纤维的基本构建块

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生物医学工程师切后处理步骤,以使静电对伤口愈合纳米纤维和改善增加3D矩阵生物组织。他们加快采用相同的材​​料原型。

电纺丝利用电场来操纵纳米级和微型纤维。该技术很发达,但费时又费钱。密歇根理工大学的团队用一种新的方式来创造成长的细胞培养定制的纳米纤维,削减了花费的时间去除有毒溶剂和化学品上来。他们的工作发表在爱思唯尔的Materialia。
Smitha饶,在密歇根理工大学生物医学工程助理教授领导了这项研究。她说,该方法是创新的,“我们未来在这个完全侧身,”和球队静电纺丝纳米致力于简化生产。纳米纤维作为支架,骨和口袋组成,能够生长的细胞。

“我们希望组装,高度一致脚手架上它有很大的结构和模式,如细胞的意志,”拉奥说。 “拿一个细胞,把它放在多孔材料与弹性材料与硬质材料,它原来的细胞做不同的事情。通常你用不同的材料来获得这些特性不同。当您回应细胞不同,你把他们不同的表面上,这样才能使提供这些不同的状况,确保材料相同的支架?“

纳米纤维丝和口袋

概括地说,是的。并使支架仅仅是令人惊讶的可定制的,特别是当相比于费力的铸塑和添加剂用于生产工艺通常适用于静电的支架。此外,拉奥的研究小组发现了一个愉快的副作用。

“我们采取的聚合物,然后我们把它们转化为解决方案,我们想出了这个神奇的公式工程 - 于是我们不得不去静电纺丝它,” Rao解释,加入团队注意到奇怪的东西在这个过程中。

“那我们看到我们不从外部施加任何对准细胞。通常情况下,让他们对准你必须把它们放在一个电场,或者把它们放在一个室和搅动支架强迫他们特别是通过运用外部应力的方向对齐,“她说。 “我们基本上采取ESTA支架件,在培养板扔它和它下降的细胞。”

当在纺丝电场 - 想象一个棉花糖机 - 自对准细胞跟随底层纳米纤维的股线和口袋图案。拉奥的研究小组,主要作者,博士,包括samerender nagam hanumantharao学生和硕士研究生Carolynn遇见不同的电场强度导致不同的口袋尺寸。在18千伏,神奇的发生和纤维排列不过如此。在19千伏,小口袋形成,理想的用于心脏成肌细胞。在20千伏,展开纤维口袋蜂窝体。倾向于骨细胞在21千伏形成的袋囊;真皮细胞不挑剔,但特别喜欢在22千伏那生长的宽敞客房。

多股纳米纤维

拉奥的研究小组测试了各种聚合物混合,发现一些最常见的材料REMAIN尝试和真实。他们的神奇两共混聚合物纳米纤维让他们操纵的口袋大小;三聚合物共混物成为可能的调整机械性能。的聚合物包括聚己酸内酯(PCL),可生物降解的和容易的形状,和导电性聚苯胺(PANI),它们一起由两聚合物共混物,其可以是聚偏二氟随着组合(PVDF)。

“由于聚苯胺在自然界中进行,人们可以把它扔进纤维基质以获取细胞神经元如导电支架,”拉奥说。 “然而,没有人已经用于操纵这些材料的工艺条件。”

能够使用相同的材​​料来制造纳米纤维的不同特性化学手段消除变量物理和可乱实验结果与。饶希望随着越来越多的研究人员利用她的团队的共混物和过程中,将加快研究,以更好地了解神经机制,加快伤口愈合技术,测试细胞系和促进快速原型在生物医学工程。

“我们正在努力简化程序来回答一个问题非常复杂:怎么办细胞增殖并增加”拉奥说。 “这是我们的基本组成部分;这是两个由两乐高。你可以建立你从那里想要的。“