【电纺多孔纳米纤维基质微图案印章支架的制备】 [原创]

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实验简介

通过静电纺丝工艺制备的多孔纳米纤维基质、以及通过微接触印刷工艺无缝接触粘附设置于多孔纳米纤维基质上的细胞外基质蛋白图案层,该支架可用于调控细胞生长以及潜在的组织工程与再生医学方面的应用。

参考文献


                        

实验原理


                        

安全性


                                            

主要试剂/材料

【电纺多孔纳米纤维基质微图案印章支架的制备】的实验步骤

第1步

电纺多孔纳米纤维基质的制备:
将聚L-丙交酯-己内酯(PLCL)聚合物溶于二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺混合溶液制得PLCL高聚物溶液,然后将PLCL高聚物溶液用静电纺丝工艺制备均一的多孔纳米纤维基质;
用静电纺丝工艺的旋转收集器装置的转速是1000-1500rmp,喷嘴与收集器之间的距离是10-15cm,聚合物溶液的流速是0.8-1.2 ml/h,电压12-18kV。

第2步

表面附着蛋白图案的聚二甲基硅氧烷(PDMS)印章的制备及蛋白转印:
通过光刻法加工PDMS印章上的图案;将刻有图案的PDMS印章的印章表面在到细胞外基质(ECM)蛋白溶液浸润温育至少一小时,再用高压高纯氮气吹干;
然后将PDMS印章与多孔纳米纤维基质室温下无缝接触30分钟,得到印有纤维连接蛋白条状结构的细胞外基质蛋白图案层的电纺多孔纳米纤维基质微图案印章支架材料;
而且通过调控PDMS印章与多孔有序的纳米纤维基质的角度,可以得到不同取向的电纺纳米纤维基质微图案印章支架。

第3步

细胞的培养:
种植细胞前在没有印上纤连蛋白条的区域在37℃下用Pluronic F127(2.5 w/v% in PBS)钝化1小时,再用PBS洗去多余的F127;
将细胞种植于PLCL多孔纳米纤维印章支架上,在含有L型谷氨酸、10%胎牛血清和1%抗细菌/抗真菌试剂的低葡萄糖培养基中培养种植密度为650个/cm2的人骨髓间充质干细胞,使其覆盖种植于整个印刷和无印刷区域。在37℃下培养30分钟后然后再用新的培养基洗去没有粘附的细胞。

实验结果

本工艺将微接触印刷术与静电纺丝技术相结合,通过调控纳米纤维基质与微图案印章之间的角度,构建印有不同纳米纤维取向的电纺纳米纤维基质微图案印章支架,其可在无任何生物化学诱导剂作用下,调控细胞的生长,为未来功能化多孔微纳米支架的设计及其在组织工程中的应用提供了一种新的设计方向。

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