Disinjatur tat-Tessuti Jagħmilha Teknoloġija Obbidjenti tan-Nanofiber

Kif nafu lkoll, sabiex tiġi prodotta biċċa drapp, il-ħjut għandhom jiġu ffurmati skond il-ħtiġijiet tekniċi tad-disinjatur tad-drapp u kkombinati skond ċerti regoli. In-nanofibri, li huma biss wieħed minn ħamsa ta 'millimetru fid-dijametru, jistgħu jkunu "ubbidjenti" bħal ħjut, minsuġa fi drappijiet kif meħtieġ?

Kif nisġa dawn in-nanofibri ultra-multa bħall-ħjut fuq in-newl fix-xejra li n-nies mistennija hija problema li ħakmet ix-xjentisti fil-qasam tal-electrospinning.

Riċentement, ir-reporter irċieva aħbarijiet mill-Istitut taċ-Ċeramika ta 'Shanghai tal-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża. Huma setgħu jużaw teknoloġija avvanzata ta 'l-electrospinning biex jagħmlu n-nanofibri inviżibbli għall-għajn mikxufa "jobdu" u biex "nisġa" djagunali skond ix-xewqat tax-xjenzati. , ċrieki u anke għoqod Ċiniżi, plaids Skoċċiżi u xejriet oħra, u x-xjenzati ppruvaw varjetà ta 'materjali, jistgħu "minsuġa" nanoklotti bi mudelli regolari.

F'din il-ħarġa tal-kamra ta 'akkoljenza ta' Liang Feng, stedinna lill-persunal ta 'riċerka u żvilupp ta' din it-teknoloġija, Changjiang, riċerkatur fl-Istitut ta 'Shanghai taċ-Ċeramika ta' l-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża, biex jintroduċih fl-oqsma ta 'riċerka u żvilupp u applikazzjoni ta' din teknoloġija.

Moderatur: Jekk jogħġbok għidilna dwar x’inhi t-teknoloġija tal-electrospinning?

Chang Jiang: It-teknoloġija elettrospinning hija metodu ta 'proċessar ġdid għall-preparazzjoni ta' fibri ultrafine fuq skala nano-skraxxa billi tisprejja soluzzjoni ta 'polimeru (jew tidwiba) taħt l-azzjoni ta' kamp elettriku. Apparat ta 'preparazzjoni elettrospinning ordinarju huwa magħmul prinċipalment minn tliet partijiet: sors ta' enerġija ta 'vultaġġ għoli, apparat ta' ħażna ta 'likwidu b'pinna konduttiva u kollettur. Meta l-istrument ikun qed jaħdem, pressjoni għolja hija applikata fuq l-ispinneret, li toħloq kamp elettriku bejn iż-żennuna ta 'pressjoni għolja u l-kollettur ta' pressjoni baxxa. Meta l-vultaġġ jiżdied sa ċertu punt, is-soluzzjoni tegħleb it-tensjoni tal-wiċċ taħt l-azzjoni ta 'repulsjoni elettrostatika. U l-forza viskoelastika, miġbuda mill-ispinneret u tifforma ġett, il-ġett jirfina gradwalment waqt it-tħaddim għar-riċevitur, filwaqt li s-solvent jevapora, eventwalment jifforma fibra electrospun fuq il-kollettur.

Dawn il-filamenti huma tipikament biss 50 sa 500 nanometru fid-dijametru. Jekk ikkalkulat f'50 nanometru, il-ħxuna tagħhom hija biss ħamsa u elf tad-dijametru ta 'xagħar.

Moderatur: Meta mqabbel mat-teknoloġija elettrospinning preċedenti, x'inhi ċ-ċavetta biex in-nanofibri "ubbidjenti"?

Chang Jiang: It-teknoloġija tagħna hija iktar preċiżament imsejħa "teknoloġija elettrospinning kkontrollata" għaliex sibna li d-depożizzjoni u l-arranġament tal-fibri huma kkontrollati prinċipalment minn żewġ tipi ta 'forzi, li waħda minnhom hija preżenti fl-ispinneret. Il-forza elettrika tal-kamp iġġenerat mill-kamp elettrostatiku bejn ir-riċevitur u l-fibra elettrospiranti. Meta l-fibra elettrospun titħaddem lejn ir-riċevitur taħt il-forza elettrika u viċin il-kollettur, it-tagħbija elettrostatika fuq il-wiċċ tal-fibra tinduċi l-polarità opposta tal-wiċċ tal-kollettur. It-tagħbija elettrostatika u t-tagħbija opposta jattiraw lil xulxin biex jipproduċu attrazzjoni Coulomb, li hija forza importanti oħra li semmejna li taffettwa d-depożizzjoni u l-allinjament tal-fibra. Għalhekk, sabiex il-fibri elettrospunti "ubbidjenti" jiġu depożitati u rranġati, huwa meħtieġ li jiġu kkontrollati dawn iż-żewġ fatturi importanti.

Bl-użu ta 'dan il-prinċipju, iddisinjaw u utilizzajna l-mudelli ta' ġbir bi strutturi differenti biex jikkontrollaw il-forzi li jaffettwaw id-deposizzjoni u l-allinjament tal-fibra, u ħejjew armar tal-fibra electrospun b'disinn kumpless u strutturi tal-immaljar. Dan huwa pass kbir 'il quddiem mit-teknoloġija preċedenti tal-kontroll tal-orjentazzjoni tal-fibra. Hekk kif il-kontrollabbiltà tal-mudell u l-istruttura minsuġa tkompli titjieb, in-nanofibra ssir "ubbidjenti", li ġġib ukoll prospett ta 'applikazzjoni usa' għat-teknoloġija tal-electrospinning.

Moderatur: Bħalissa, x'tip ta 'materjal huwa meħud minn dan in-nanofibra?

Changjiang: Aħna issa ppruvajna nużaw varjetà ta 'materjali, bħall-aċidu polylactic, polycaprolactone, polyvinylpyrrolidone, eċċ., Jistgħu jsiru materjali tal-fibra electrospun b'disinn kontrollabbli u struttura ta' l-insiġ.

Moderatur: F'liema oqsma jista 'jkollok l-akbar rwol tiegħu?

Chang Jiang: Fid-dettall, il-qasam tal-applikazzjoni huwa estensiv ħafna. Għalissa, in-nanofibri electrospun għandhom prospetti ta 'applikazzjoni kbira fl-oqsma tal-mediċina riġenerattiva u l-inġinerija tat-tessuti. Pereżempju, fibri elettrospun magħmulin minn materjali polimeri li huma kompatibbli sew mat-tessuti jistgħu jintużaw bħala vini artifiċjali, ġilda artifiċjali, u materjali tal-għadam artifiċjali biex isewwu d-difetti f'dawn it-tessuti. Barra minn hekk, nanofibri elettrospunti għandhom swieq potenzjali fl-elettronika, il-katalisi, l-ajruspazju, l-ilbies u anke industriji oħra.

Moderatur: Kif jintuża fil-qasam mediku?

Chang Jiang: Minħabba li n-nanofibri elettrospunti huma simili ħafna fl-istruttura għall-matriċi extraċellulari naturali, għandhom struttura tal-pori tajba, għandhom ċerta saħħa u stabbiltà, u huma faċli biex jipproċessaw u jimmanifatturaw. Għalhekk, huwa ideali għat-tiswija u r-riġenerazzjoni tat-tessuti ta 'l-organi umani. Wieħed mill-materjali ta ’stent. Għandu firxa wiesgħa ta 'valur ta' applikazzjoni fil-qasam tal-inġinerija tat-tessuti bħal qarquċa, għadam, bastiment tad-demm, qalb u nerv.

B'mod ġenerali, meta l-pazjenti jkollhom ħsara fl-organu u fit-tessuti, ġeneralment nużaw metodi awtoloġiċi jew alloġeniċi biex isewwu jew jissostitwixxu feriti u difetti, iżda dan il-metodu spiss ikollu l-iżvantaġġ ta 'donatur jew rifjut insuffiċjenti. Fil-futur qarib, nistgħu ngħaqqdu t-teknoloġija tal-electrospinning mat-teknoloġija tal-inġinerija tat-tessuti għat-tiswija tal-ħsara fit-tessuti umani.

Speċifikament, l-armar taċ-ċellula huwa l-ewwel elettrospun skond il-forma tat-tessut jew organu li għandu jiġi sostitwit jew imsewwi mill-pazjent, u mbagħad iċ-ċelloli taż-żerriegħa korrispondenti jiġu estratti mill-pazjent u mqiegħda fuq l-armar imħejji qabel għall-kultura. Armar elettrospinning magħmul minn bijomaterjali bijodegradabbli mhux biss jifforma l-organi jew tessuti tal-ġilda ġodda matul it-tkabbir tagħhom, iżda jipprovdi wkoll spazju adattat għall-attivitajiet bijoloġiċi taċ-ċelloli u jipproduċi ċerti effetti stimulanti. Għandu jiġi mfakkar hawnhekk li bl-użu tat-teknoloġija "kontrollabbli" introdotta hawn fuq, nistgħu niddisinjaw mudell ta 'kollezzjoni biex nippreparaw materjal tal-fibra elettrospunti b'ċerta struttura ta' disinn kumpless u kontrollabbli, u biex nistimulaw iċ-ċellula biex tipproduċi aħjar billi tikkontrolla l-mikrostruttura ta ' il-stent. Rispons bijoloġiku. Bil-proliferazzjoni u d-divrenzjar taċ-ċelloli, it-tessuti u l-organi jiġu ffurmati gradwalment sakemm id-difetti jiġu msewwija kompletament, u l-materjal tal-armar ikun degradat gradwalment. Bħala riżultat, il-pazjent reġa 'beda mill-ġdid u l-armar electrospinning, li jaġixxi bħala sottostrat ta' tkabbir, issodisfa l-missjoni tiegħu.