- 2025-05-23 01:15:59靜電紡絲
- 靜電紡絲是一種利用靜電場(chǎng)力將聚合物溶液噴射成細(xì)絲的技術(shù)，用于制造納米或微米纖維。這種技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)、過(guò)濾技術(shù)和紡織工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，如用于制造組織工程支架、過(guò)濾膜和高性能紡織品。
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靜電紡絲問(wèn)答
- 2022-05-18 16:09:46生物3D打印應(yīng)用 | 靜電紡絲支架促進(jìn)牙周軟硬組織協(xié)調(diào)再生
- 背景牙周炎是一種較為常見(jiàn)的慢性炎癥，常發(fā)生于30歲以上的成年人。若不進(jìn)行及時(shí)有效的治 療，將可能導(dǎo)致嚴(yán)重的牙周損壞，包括牙槽骨、牙周韌帶、牙骨質(zhì)等，并導(dǎo)致牙齒脫落。針對(duì)該疾病，目前主流的治 療方法較多，包括齦下刮治術(shù)、根面平整術(shù)、翻瓣術(shù)等手術(shù)方式，也有通過(guò)降解膜引導(dǎo)的組織再生法。 因組織的成分復(fù)雜性和牙周缺陷的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，組織再生法一直沒(méi)有顯著突破。最近，Arwa Daghrery等科研工作者嘗試使用生物3D打印的方式，通過(guò)靜電紡絲書(shū)寫(xiě)這一功能構(gòu)建支架，促進(jìn)牙周組織再生。其創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下兩個(gè)：一、驗(yàn)證模擬天然組織的結(jié)構(gòu)和組成可促進(jìn)組織有效整合這一理論；二、考慮體內(nèi)免疫應(yīng)答在組織再生中的作用，調(diào)整支架成分。 實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)及結(jié)果 作者使用的主體材料為PCL——一種FDA批準(zhǔn)可用于人體的聚合物，可在加熱條件下熔融，并可在電場(chǎng)下被拉成極細(xì)的纖維，因此可以應(yīng)用于靜電紡絲書(shū)寫(xiě)中。使用的設(shè)備為放置于生物安全柜中的regenHU生物3D打印機(jī)（配備MEW：熔融靜電紡絲書(shū)寫(xiě)打印頭）。將原料顆粒置于料倉(cāng)中，加熱至90℃并維持30 min后，以一定的氣壓、電壓和速度進(jìn)行打印。 文中提到的實(shí)驗(yàn)主要分為兩部分： 一、體外實(shí)驗(yàn)：考察不同打印條件所得支架的細(xì)胞增值情況。作者分別打印出隨機(jī)（Random）、有序（Aligned）、小孔（Small Spacing，250 μm間距）、大孔（Large Spacing，500 μm間距）四種支架結(jié)構(gòu)（圖1），在附著細(xì)胞并培養(yǎng)1、3、7天后，分別對(duì)細(xì)胞成活率進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果為有序（Aligned）打印模式下的支架效果更好（圖2）。 圖1 四種打印支架的結(jié)構(gòu)電鏡圖 圖2 培養(yǎng)細(xì)胞后的支架分別于1、3、7日獲得的細(xì)胞成活率 二、體內(nèi)實(shí)驗(yàn)：在大鼠牙槽構(gòu)建模型，驗(yàn)證模擬天然組織的結(jié)構(gòu)和組成可促進(jìn)組織有效整合這一理論，闡明纖維形態(tài)學(xué)、纖維間距、化學(xué)組成對(duì)牙周組織再生的影響。在這一環(huán)節(jié)，作者選用的支架纖維形態(tài)學(xué)為有序（Aligned），因其在之前的結(jié)果中效果更佳；而纖維間距盡管在上一環(huán)節(jié)表現(xiàn)不盡人意，但為了促進(jìn)組織再生（提供更大的空間以便于細(xì)胞增殖），作者參考了其他文獻(xiàn)，選用了500 μm的間距；化學(xué)組成則為該課題組之前的研究成果，在普通PCL上覆蓋氟化磷酸鈣（Fluorinated calcium phosphate，F(xiàn)/CaP）使牙槽骨再生更加穩(wěn)固以支撐牙周韌帶的生成；同時(shí)，為了防止軟組織滲透進(jìn)入創(chuàng)傷部分阻礙牙周再生，作者也添加了膠原（Collagen）提供臨時(shí)屏障，抵擋牙齦上皮細(xì)胞和纖維原細(xì)胞的侵入。因此在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，共有4組，分別為對(duì)照組（Sham）、膠原組（Collagen）、覆蓋氟化磷酸鈣的有序骨架組（Aligned+F/CaP）、在空隙填充膠原的覆蓋氟化磷酸鈣有序骨架組（Aligned+F/CaP_COL）。 在植入大鼠牙槽后分別于第3、6周檢測(cè)骨體積（BV）和骨填充比例（BF），發(fā)現(xiàn)Aligned+F/CaP_COL的表現(xiàn)更佳（圖3）。 圖3 骨體積（BV）和骨填充比例（BF）對(duì)比 小結(jié)作者的成果為牙周組織再生提供了新的治 療思路，但目前仍停留在小型動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段。未來(lái)如果能成功進(jìn)行大型動(dòng)物甚至人體實(shí)驗(yàn)，將大大提升這一方法的可行性。 參考文獻(xiàn)[1] Arwa D, Jessica A. F, Jinping X, et al. Tissue-specific melt electrowritten polymeric scaffolds for coordinated regeneration of soft and hard periodontal tissues[J]. Bioactive Materials 19 (2023) 268–281. 新一代regenHU生物3D打印機(jī)保留上一代高精度、高穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，提供更為簡(jiǎn)潔的模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶應(yīng)用方向自行定制獨(dú)特組合功能。設(shè)備整體專(zhuān)為生物打印考量，提供從料倉(cāng)到打印平臺(tái)全程的細(xì)胞生理溫度和無(wú)菌環(huán)境。如需了解細(xì)節(jié)，請(qǐng)撥打聯(lián)系電話：021-37827858 或 13818273779（微信同號(hào)）。 REGENHU生物3D打印機(jī) R-GEN100 的樣機(jī)已經(jīng)到锘海啦！歡迎各位老師前來(lái)測(cè)樣！ REGENHU生物3D打印機(jī)，請(qǐng)點(diǎn)擊鏈接：REGENHU生物3D打印機(jī) 往期回顧：● 生物3D打印應(yīng)用 | 擠出與靜電紡絲配合打印三維活性生物結(jié)構(gòu)● 生物3D打印的原理與實(shí)驗(yàn)方案（一）：生物墨水及新興研究方向● 生物3D打印應(yīng)用 | 電極心肌貼片● 生物3D打印應(yīng)用 | 緩釋復(fù)合成分藥片
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