Ny metode gør spinning af kollagen mikrofibre hurtigere, billigere, og lettere

Forskere i Norfolk, VA har udviklet en ny metode til fremstilling af kollagen mikrofibre, som kunne have anvendelse i forskning, medicinsk udstyr og kliniske behandlinger lige fra ledbåndsskader til hudforbrændinger.

Mens kollagenfiberfremstillingsmetoder såsom elektrospinning og ekstrudering findes til biomedicinske applikationer, de har haft begrænset klinisk succes. Dette skyldes delvist udfordringer med skalerbarhed, koste, og kompleksitet.

Forskerholdet, fra Eastern Virginia Medical School, Frank Reidy Research Center for Bioelectrics ved Old Dominion University og Embody LLC udviklede en ny metode kaldet pneumatospinning.

Skriver ind Biofremstilling , de beskriver, hvordan den bruger en højhastighedsluftbaseret teknik til at danne kollagenmikrofibre fra kalvehudskollagen af ​​klinisk kvalitet.

Hovedforfatter Dr. Michael Francis sagde:"Eksisterende metoder til at få kollagenfibre til at producere lave mængder materiale, og er meget komplicerede og dyre. Vores mål med denne forskning var at udforske en billigere, enklere metode, der kunne producere mere materiale hurtigere, i sidste ende bevæger sig mod klinisk oversættelse."

Forskerne opløste klinisk grad type-1 kollagen i eddikesyre. De brugte derefter en almindelig airbrush til at sprøjte opløsningen (pneumatospinning), polymerisere det til cytokompatible sub-mikron fibre. Efter stabilisering af de resulterende kollagen stilladser, holdet undersøgte dem ved hjælp af Fourier-transform infrarød spektroskopi, cirkulær dikroisme, mekanisk testning og scanningselektronmikroskopi for at vise samlingen af ​​native kollagenfibre fra molekylær til mikroskala, gennem mesoskala og ind i makroskala.

Dr. Francis sagde:"Vi fandt ud af, at de pneumatospundne kollagenfibre havde signifikant højere trækstyrke sammenlignet med elektrospundet kollagen. stamceller dyrket på pneumatospun kollagen viste stærk cellevedhæftning og kompatibilitet, giver muligheder for mere avancerede kombinationsterapier."

"Brug af dimethylsulfoxid (DMSO) som opløsningsmiddel, vi var også i stand til at lave en blendet, mikrofibrøst biomateriale ved at pneumatospinde det med poly(d, l-lactide) Dette muliggør endnu flere mulige anvendelser af denne kollagen mikrofiber-baserede fremstillingsteknologi til andre terapeutiske indikationer med varierende krav, såsom højere trækstyrke og skræddersyet nedbrydningskinetik, baseret på klinisk behov."

"Som en robust og hurtig metode til kollagen mikrofibersyntese, denne metode har mange anvendelser inden for fremstilling af medicinsk udstyr. Det inkluderer dem, der nyder godt af anisotrope mikrostrukturer, såsom ledbånd, reparation af sener og nerver, til topiske masker såsom øjen- eller sårbandager, eller endda til påføring af mikrofibrøse kollagenbaserede belægninger på andre materialer, såsom polymerer og metaller for at forbedre podeintegration og kompatibilitet."