Bu tür fibrotikler, ağır bir şekilde, mikroküresel bir optik komplikeli ve anöral tasarıma sahip olan, kendi kendini terk eden, sık sık sık sık sık sık sık sık, mikropöpektif bir optik rezonansa sahip olan bu tür biyokütleli bir optik diskoloğun ortaya çıkmasını hedefle karşılamaktadır.
Scaffold-Based Cartilage Rejenerasyonu için Orannale
Hyaline kartilage, yük taşıma ve düşük çözünürlükte benzersiz farklılıklar gösterir ve korelasyon II fibrils ve proteoglycan aggrecan, bu kompleks ve biyokimyasal fikreler için uygun bir şekilde biyotipik bir şekilde ayarlandığında, üç boyutlu bir eklenme ve korelasyon için benzersiz bir doku sağlar.
Tound Engineering için Elektrospinning'in temelleri
Elektrospinning, yerel ECM'nin ölçek ve mimarisine çarpıcı bir elektrohidrami işlemidir, temel kurulum, bir spineter (tipik olarak bir diskolü) ile bağlantılı bir pompadır. Bu teknik, ana akım onarımı için özellikle cazip bir kombinasyondur.
Eleştirel İşleme Parametreleri
Elektrospun fiberlerinin morfolojisi, çapında ve genel özellikleri karmaşık bir çözüm parametreleri, işleme parametreleri ve çevresel koşullar tarafından yönetilir. Bu parametrelerin Mastering this parametreler, otomobiltilage yenilenmesi için istenen özellikleri ile mühendislik scaffolds için gereklidir.
Çözüm Paraları
Polimer konsantrasyonu ve çözüm vizoloji, mikrometre büyüklüğündeki temel determinantlardır. Eğer konsantrasyon çok düşükse, elektrosprayın meydana gelir, sürekli fiberlerden ziyade beads veya damlacıklar üreterek, aşırı derecede yüksek konsantrasyonlar, uygun bir şekilde uçuş sırasında yeterli miktarda buharlaşmanın oluşmasına neden olabilir veya çözümün işlenmesine yol açar. Polimer etkiler zincirinin moleküler ağırlığının azalması, bu da jet.Fiziksellik ve iletkenliği aynı zamanda kritik roller üstlenebilir; uygun bir şekilde bir ısıtılması için bir çözücüyü sağlar;
Parametreleri İşleme
Uygulanan gerilim, akış oranı ve ipucu-to-kolector mesafe (TCD) birincil işlem değişkenleridir. Taylor cone ve jet formasyonunu başlatmak için minimum gerilim gerekir. Yüksek gerilimler başlangıçta fiber çapındaki lifleri azaltabilir, ancak uçlu değerler için mevcut olan uçuş süresini etkileyebilir.
Çevre Parametreleri
Ortam nem ve sıcaklık, fiber morfolojiyi önemli ölçüde etkileyebilir. Yüksek nem, fiber yüzeyde Konforaya neden olabilir, faz nedeniyle göz ardı edilebilir yapıların veya gözeneklerin oluşumuna yol açabilir. Sıcaklık çözümü vizolojiyi ve çözücü buharlaşma oranını etkiler.
Cartilage Scaffolds için elektrospinning Yapıları
Standart çözüm elektrospinning kurulumu yaygın olarak kullanılıyor olsa da, gelişmiş biyoaktivite ile daha sofistike scaffoldlar oluşturmak için gelişmiş, gelişmiş mekanik özellikler ve klinik uygulamalar için daha iyi ölçeklenebilirlik oluşturmak için gelişmiş konfigürasyonlar geliştirildi.
Temel Scaffold Fabrication için çözüm elektrospinning
En yaygın ve basit yöntem, elektrospinning a single polimer or polimer karışım çözümü içerir. Bu teknik, hücre kontraksiyonu için yüksek yüzey alanı sağlayan rastgele, elektronik olmayan matlar için güçlü bir araçtır. Yüksek hızlı dönen bir dönen bir koleksiyoncuyu kullanarak, fiberler tercih edilen bir hücre çizgisi oluşturabilir ve ECM organizasyonu.
Co aksiyel Elektrospinning for Controlled Bioactive Delivery
Coyel elektrospinning, büyüme faktörü, üreme faktörüne karşı koruyucu bir bariyer olarak çalışır ve en yüksek çözünürlükteki (TGF) proteinlerin salıverilmesi için özellikle değerlidir.For cartilage repair, coyel fibers installed with the core of the lips against the heavy organic logics often used in the lips and can be operatored to the encapsated maaş yükü. For cartilage repair, co handsomes.For cartilage repair, co handsomes with turning growth factors (TGF-beta 1)
Emulsion Electrospinning
Polimer çözümündeki biyoaktif ajanın emulsion elektrospinning'i bir su-yakıt (ya da petrol-su) emülsionını oluşturan bir kobiyal iğne seti için gerekli olan işlem sırasında, emulsion damlacıklar genişletilir ve jet içinde hizalanır.Bu yöntem, proteinler ve polisaccharides gibi daha basit bir şekilde sunar.
Aklım ve Multi-Jet Elektrospinning for Scalability
Geleneksel tek parçalı elektrospinning'in önemli bir sınırlaması, düşük üretim oranıdır, bu da klinik çeviriye engel oluşturur ve büyük ölçekli yapıların üretimine engel oluşturur.Politik çalışmalar ve potansiyel klinik kullanımlar için bu sınırlamayı aynı anda serbest bir sıvı yüzeyden üretir, örneğin, dönen bir davul, disk veya tel. Bu teknoloji çarpıcı bir şekilde fiberput ile artar, büyük, üniformalı araştırmalar için taşıyıcılar üreterek mümkün kılar.
Elektrospun Cartilage Scaffolds için Biyomalzemeler
Biyomalzemelerin seçimi, sentetik ve doğal polimerlerin yanı sıra, organik dokularla eşleşen mekanik özellikleriyle de biyo-parlanabilir, elektrospinning tarafından işlemeli ve yerel dokularla eşleşen mekanik özelliklere sahiptir.
Sentetik Polimerler: PCL, PLGA ve PLLA
Sentetik polyesterler, yavaş bir bozulma oranı ( 2-3 yıl) ve yüksek çekme gücü için tercih edilir, uzun süreli mekanik destek sağlamak için mükemmel bir aday yapar ve biyoaktif tanıma sitelerinin eksikliği ilk hücre adlarını sınırlandırır ve daha fazla hidrofilik malzemeleri ile yüzeysel olarak karıştırır.
Doğal Polimerler: Collagen, Gelatin, Chitosan ve Hyaluronic Asit
Doğal polimerler, hücreye bağlı direnç ve farklılaştırmayı teşvik eden olağanüstü biyolojik sinyalleri sunar.Kampiyonel tip I ve tip II, bağlantılı dokularda en bol proteinler oluşturur ve doğrudan chitosan reseptörler tarafından tanınırlar. Gelatin, kolajenlerden elde edilen RGD (arginylglycyla) hücreli bir silikon yağın bozulması ve elektrolitlerin bozulmasına ve elektrotoksitların kullanımında belirgin bir şekilde görülür.
Kompozit ve Hibrit Scaffolds
Her iki polimer sınıfındaki güçlü yönleri kullanmak için, elektrospinning, kompozit scaffolds. sentetik ve doğal polimerler, PCL/collagen veya PLGA/chitosan, gelişmiş hidrofilli bir miras ile scaffolduygunluk, hücre hasılatlığı ve mekanik özellikleri için, çok katmanlı scaffoldsiyonel olarak farklı polimerler veya elektrospinning diğer tüm üretim teknikleri ile birlikte.
Elektrospun Scaffolds'ı Chondrogenesis geliştirmek için fonksiyonelleştirmek
Aktif olarak doğrudan kök hücre farklılığı ve sağlam, istikrarlı araçtilage formunu teşvik etmek için, elektrospun scaffolds çeşitli biyolojik ve fiziksel sinyallerle işlevselleştirilmiştir.
Büyüme Faktörü Teslimatı
Bu faktörlerden en güçlü etkilenenler, TGF-LR1 ve TGF-3 dahil olmak üzere TGF-α-feksiyonel kök hücrelerine fiziksel olarak reklam verenlerdir.Bu faktörler, mikroplozun fiberleri veya benzer şekilde kimyasal bağlantılarını kullanarak regresyon ve benzeri olmayan bir şekilde kombine edilebilirler.Sustained release of these factors from mesenchymal kök hücrelerin (MSCs) farklı olarak korelasyonelasyonel ve diğer tipte bir şekilde fikreasyonel ve regresyon ve regresyonelasyonelasyonelasyonelasyonelasyonun ve benzeri olarak regresyonelasyonelasyonelasyonu ile ilgili olarak teşvik edilir.
Yüzey Modification and Biokimya Cues
Büyüme faktörlerinin ötesinde, scaffold yüzeyi, kromatografi veya polisaccharides'i sunmak için kullanılabilir. RGD peptidinin amplitüdüllü relfated GAGs, örneğin chondroitin sulfate veya heparin sulfate gibi, büyüme faktörlerine bağlayıcı siteler sunar ve yerel kartilasyonun negatif yoğunluğuna katkıda bulunur.
Kartilage Onarımı için Elektrospinning Key Challenges
Önemli avantajlarına rağmen, elektrospinning, fonksiyonel kartilage yeniliği elde etmek için üstesinden gelmek için üstesinden gelmek gereken birkaç kalıcı zorlukla karşı karşıyadır.
Hücre Infiltasyonu ve 3D Dağıtımı
Geleneksel elektrospun matlarının en iyi şekilde kısıtlanmış sınırlamalarından biri, homojen bir doku oluşumunda ciddi bir şekilde sınırlanmaktadır (tipik olarak < 10 μm). Bu yapı fiziksel olarak bu hücreyi filtrasyonda birleştirir, daha büyük bir 3D dağıtımını oluşturmak için ince bir hücre tabakaya ulaşır.Bu sorun aynı zamanda bir elektrotoksiküresel dokular oluşturmak için aynı anda elektrotlar oluşturabilir.
Kompleks mekanik ve Anisotropic Properties of Cartilage
Cartilage, yüzeyin düşük bir sürtünme katını gerektirdiğinden çok daha yüksek bir görüntü oluşturabilir.Bu özellikleri kullanarak basit olmayan bir çiftle karıştırılması son derece zor. derin bölgenin sıkıştırıcı modu, yüzeydeki yoğunluktan çok daha yüksek, ancak yüzey düşük bir sürtünme kat gerektirir.Bu özellikleri birleştirin.Bu özellikleri 3D baskı ile karıştırın (önemli elektrotyazılı) bir mikrografi ile güçlü bir şekilde güçlendirin.
Scalability and Klinik Translation
Ahşaptan yatak odasına kadar elektrospun scaffolds, reproducability, standardizasyon ve Good Manufacturing Practices (GMP) Fiber üretimin sabit karakterizasyonu, herhangi bir biyolojik modelin serbest bırakılması ve ilgili hayvan modellerindeki nihai performansın belirlenmesi için karmaşıktır.
Future Perspectives ve Klinik Outlook
Elektrospinning for cartilage doku mühendisliği hızla gelişmeye devam ediyor. Gelişen trendler daha sofistike, çok işlevli ve kişiselleştirilmiş scaffolds.
Katkı İmalatı (3D Bioprinting) ile entegrasyon
3D baskı ile elektrospinning, özellikle umut verici bir yöndür. Melt elektrograf (MEW) nano fiber tabakaların (projeksiyonel elektrotlar tarafından yüksek yüzey alanı cepler için yüksek performanslı betonlar sağlar. Bu yaklaşım hibrit, hem nano-politikanın hem de mikro-politikanın yeniden tanımlanmasına olanak sağlar.
Stimuli-Responsive ve Akıllı Malzeme
Yerel ortak çevreye yanıt veren “akıllı” örüntüleri geliştirme heyecan verici bir sınırdır. Bu scaffolds, yerel doku onarımı ve evostasis'in dinamik doğasını daha iyi bir şekilde serbest bırakabilir.
Kişiselleştirilmiş ve Zonal Scaffolds
Görüntüleme ve hesaplama modellemedeki ilerlemeler, hastaya özgü scaffold tasarımı için yol açıyor. Bir hastanın MRG veya CT tarama, bir araçla ilgili tam olarak kullanılan elektrospun scaffold kullanımı henüz gerçek değildir, temel bilimler, her biri kendi optimize edilmiş fiber yönelimi, mekanik özellikleri ve biyokimyasal kompozisyonu ile birlikte.