Important cues in this microenviron

Important cues in this microenvironment are the chemical, mechanical and spatial arrangement of the supporting matrix in the extracellular space. In engineered tissues, synthetic scaffolding provides many of these microenvironmental cues. Key requirements are that synthetic scaffolds should recapitulate the native three-dimensional (3D) hierarchical fibrillar structure, possess biomimetic surface properties and demonstrate mechanical integrity, and in some tissues, anisotropy. Electrospinning is a popular technique used to fabricate anisotropic nanofiber scaffolds. However, it suffers from relatively low production rates and poor control of fiber alignment without substantial modifications to the fiber collector mechanism. Additionally, many biomaterials are not amenable for fabrication via high-voltage electrospinning methods. Hence, we reasoned that we could utilize rotary jet spinning (RJS) to fabricate highly aligned hybrid protein-polymer with tunable chemical and physical properties. In this study, we engineered highly aligned nanofiber constructs with robust fiber alignment from blends of the proteins collagen and gelatin, and the polymer poly-ε-caprolactone via RJS and electrospinning. RJS-spun fibers retain greater protein content on the surface and are also fabricated at a higher production rate compared to those fabricated via electrospinning. We measured increased fiber diameter and viscosity, and decreasing fiber alignment as protein content increased in RJS hybrid fibers. RJS nanofiber constructs also demonstrate highly anisotropic mechanical properties mimicking several biological tissue types. We demonstrate the bio-functionality of RJS scaffold fibers by testing their ability to support cell growth and maturation with a variety of cell types. Our highly anisotropic RJS fibers are therefore able to support cellular alignment, maturation and self-organization. The hybrid nanofiber constructs fabricated by RJS therefore have the potential to be used as scaffold material for a wide variety of biological tissues and organs, as an alternative to electrospinning.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สิ่งสำคัญในสภาพแวดล้อมนี้จะจัดการเมทริกซ์สนับสนุนในพื้นที่สารเคมี เครื่องกล และเชิงพื้นที่ ในวิศวกรรมเนื้อเยื่อ นั่งร้านสังเคราะห์แสดงของสัญลักษณ์เหล่านี้ microenvironmental ความสำคัญว่า เกิดสังเคราะห์ควร recapitulate เจ้าสามมิติ (3D) fibrillar โครงสร้างลำดับชั้น มีคุณสมบัติของพื้นผิว biomimetic และแสดงให้เห็นถึงความสมบูรณ์ของเครื่องจักรกล และ ในบางเนื้อ เยื่อ ดาวเทียมสำรวจคลื่น เส้นใยนาโนเป็นเทคนิคยอดนิยมที่ใช้ในการประดิษฐ์เกิด nanofiber ศาตร์ อย่างไรก็ตาม มันทนทุกข์ทรมานจากอัตราการผลิตค่อนข้างต่ำและควบคุมดีใยจัดโดยไม่พบการปรับเปลี่ยนกลไกการเก็บเส้นใย นอกจากนี้ ผู้มากจะไม่คล้อยตามสำหรับประดิษฐ์เส้นใยนาโนแรงสูงผ่าน ดังนั้น เรา reasoned ว่า เราสามารถใช้ปั่นโรตารี่เจ็ท (RJS) เพื่อสานวางสูงผสมโปรตีนพอลิเมอร์ มีคุณสมบัติทางเคมี และกายภาพ tunable ในการศึกษานี้ เราออกแบบโครงสร้างจัดตำแหน่งสูง nanofiber กับตำแหน่งแข็งไฟเบอร์ผสมคอลลาเจนโปรตีน และตุ๋น การโพลิเมอร์โพลี-ε-caprolactone RJS และเส้นใยนาโน เส้นใยสาน RJS รักษาปริมาณโปรตีนมากกว่าบนพื้นผิว และยังประดิษฐ์ที่อัตราการผลิตสูงกว่าเมื่อเทียบกับประดิษฐ์ผ่านเส้นใยนาโน เราวัดเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นใยเพิ่มขึ้นและความหนืด และลดตำแหน่งเส้นใยตามปริมาณโปรตีนเพิ่มขึ้นในเส้นใยผสม RJS โครงสร้าง nanofiber RJS ยังแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติทางกลศาตร์สูงนั่งหลายชนิดเนื้อเยื่อชีวภาพ เราสามารถแสดงการทำงานของเส้นใยนั่งร้าน RJS ชีวภาพ โดยทดสอบความสามารถในการสนับสนุนการเติบโตของเซลล์และการเจริญเติบโตความหลากหลายของชนิดของเซลล์ ของเราเส้นใย RJS ศาตร์สูงดังนั้นจึงสามารถรองรับตำแหน่งเซลลูลาร์ การเจริญเติบโต และการจัดการตนเอง สร้าง nanofiber ไฮบริดที่ประดิษฐ์ โดย RJS จึงมีศักยภาพที่จะใช้เป็นวัสดุนั่งร้านสำหรับความหลากหลายของชีวภาพเนื้อเยื่อและอวัยวะ แทนเส้นใยนาโน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ชี้นำที่สำคัญในการ microenvironment นี้เคมี, การจัดกลและการกระจายตัวของเมทริกซ์ในการสนับสนุนพื้นที่ extracellular ในเนื้อเยื่อวิศวกรรมนั่งร้านสังเคราะห์ให้หลายตัวชี้นำ microenvironmental เหล่านี้ ข้อกำหนดที่สำคัญที่โครงสังเคราะห์ควรย้ำพื้นเมืองสามมิติ (3D) โครงสร้างเส้นใยลำดับชั้นมีคุณสมบัติพื้นผิว biomimetic และแสดงให้เห็นถึงความสมบูรณ์ของเครื่องจักรกลและในเนื้อเยื่อบาง anisotropy ไฟฟ้าสถิตเป็นเทคนิคที่นิยมใช้ในการสร้างโครงเส้นใยนาโน anisotropic แต่ก็ทนทุกข์ทรมานจากอัตราการผลิตที่ค่อนข้างต่ำและการควบคุมที่ดีของการจัดตำแหน่งเส้นใยโดยไม่ต้องแก้ไขที่สำคัญกลไกเส้นใยสะสม นอกจากนี้วัสดุการแพทย์จำนวนมากไม่คล้อยตามสำหรับการผลิตผ่านทางวิธีการไฟฟ้าสถิตแรงดันสูง ดังนั้นเราจึงให้เหตุผลว่าเราสามารถใช้ประโยชน์จากโรตารีเจ็ทปั่น (RJS) เพื่อสานสอดคล้องสูงไฮบริดโปรตีนลิเมอร์ที่มีสารเคมีพริ้งและคุณสมบัติทางกายภาพ ในการศึกษานี้เรา Engineered ชิดสูงโครงสร้างเส้นใยนาโนที่มีการจัดเรียงเส้นใยที่แข็งแกร่งจากการผสมของคอลลาเจนโปรตีนและเจลาตินและพอลิเมอโพลีε-caprolactone ผ่าน RJS และไฟฟ้าสถิต RJS ปั่นเส้นใยรักษาปริมาณโปรตีนมากขึ้นบนพื้นผิวและยังจะถูกประดิษฐ์ในอัตราที่ผลิตที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับผู้ประดิษฐ์ผ่านไฟฟ้าสถิต เราวัดที่เพิ่มขึ้นขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเส้นใยและความหนืดและลดการจัดตำแหน่งเป็นเส้นใยโปรตีนที่เพิ่มขึ้นใน RJS เส้นใยไฮบริด RJS โครงสร้างเส้นใยนาโนยังแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติทางกลสูง anisotropic ลอกเลียนแบบหลายประเภทเนื้อเยื่อชีวภาพ เราแสดงให้เห็นถึงชีวภาพการทำงานของเส้นใย RJS นั่งร้านโดยการทดสอบความสามารถในการสนับสนุนการเจริญเติบโตของเซลล์และการเจริญเติบโตความหลากหลายของชนิดมือถือที่มี เส้นใย RJS anisotropic สูงของเราจึงสามารถให้การสนับสนุนการจัดตำแหน่งเซลล์เจริญเติบโตและองค์กรตนเอง โครงสร้างเส้นใยนาโนไฮบริดประดิษฐ์โดย RJS จึงมีศักยภาพที่จะนำมาใช้เป็นวัสดุนั่งร้านสำหรับหลากหลายทางชีวภาพของเนื้อเยื่อและอวัยวะที่เป็นทางเลือกให้กับไฟฟ้าสถิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คิวสำคัญใน microenvironment นี้เป็นเคมี , เครื่องกลและอวกาศจัดสนับสนุนเมทริกซ์ในพื้นที่ภายนอก . ในวิศวกรรมเนื้อเยื่อนั่งร้านสังเคราะห์ให้หลายคิว microenvironmental เหล่านี้ ความต้องการที่สำคัญคือนั่งร้านสังเคราะห์ควรสรุปความพื้นเมืองแบบสามมิติ ( 3D ) ภายใต้โครงสร้างลำดับชั้น มีไบโอมิเมติคและแสดงให้เห็นถึงความสมบูรณ์สมบัติเชิงกล และในเนื้อเยื่อ แอนไอโซทรอปี . ทะเบียนการค้าเป็นเทคนิคที่เป็นที่นิยมใช้เพื่อสานอุบนาโนไฟเบอร์นั่งร้าน แต่มันทนทุกข์ทรมานจากอัตราการผลิตค่อนข้างต่ำ และการควบคุมที่ดีของเส้นใยไฟเบอร์มาก การปรับเปลี่ยนตำแหน่ง โดยไม่สะสม กลไก นอกจากนี้ หลายวัสดุชีวภาพไม่ซูฮกขึ้นผ่านเส้นใยสูง ได้แก่ ดังนั้น เราให้เหตุผลว่า เราไม่สามารถใช้เครื่องเจ็ทหมุน ( rjs ) สานชิดสูงผสมโพลีเมอร์โปรตีนที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีพริ้ง . ในการศึกษานี้จึงได้ออกแบบโครงสร้างเส้นใยนาโนไฟเบอร์สูงชิดกับแนวแข็งแกร่งจากของผสมโปรตีนคอลลาเจนและเจลาตินและพอลิเมอร์พอลิคาโปรแลคโทน และε - ผ่าน rjs ทะเบียนการค้า . rjs สานใยรักษาโปรตีนมากขึ้นบนพื้นผิว และยังประดิษฐ์ในอัตราการผลิตที่สูงเมื่อเทียบกับผู้ที่ประดิษฐ์ผ่านเส้นใย . เราได้เพิ่มขนาดเส้นใย และความหนืด และลดปริมาณโปรตีนที่เพิ่มขึ้นในเส้นใยจัดเป็น rjs เส้นใยลูกผสม rjs นาโนไฟเบอร์โครงสร้างยังแสดงให้เห็นถึงทิศทางเชิงกลสูงเลียนแบบหลายประเภทเนื้อเยื่อชีวภาพ เราแสดงให้เห็นถึงการทำงานของเส้นใยชีวภาพ rjs นั่งร้านโดยการทดสอบความสามารถในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์และการเจริญเติบโตที่มีความหลากหลายของชนิดเซลล์ เส้นใยของเราขออุบ rjs จึงได้สนับสนุนตำแหน่งของเซลล์ การเจริญเติบโต และการจัดการตนเอง . ส่วนโครงสร้างนาโนไฟเบอร์ลูกผสมประดิษฐ์โดย rjs ดังนั้นจึงมีศักยภาพในการใช้เป็นวัสดุสำหรับนั่งร้านหลากหลายทางชีวภาพของเนื้อเยื่อและอวัยวะเป็นทางเลือกให้เส้นใย .