(A) PCL-spons 26 w/v%, 15 cm, 20 kV en 10.000 µL/u, 26 °C, 60% vochtigheid, SEM-afbeelding die de ruwheid van de vezels toont. (B) SEM-vezels 80:20 PCL/gel 24 w/v% op folie, 24 °C, 31% RH, 1500 µL/u, 15 cm, 22 kV met webbing en (C) 80:20 PCL/gelspons 24 w/v%, 78% RH, 30 °C, 1500 µL/u, 15 cm, 22 kV, wat verlies van weefsel en vezelporositeit vertoont. Beelden zijn gemaakt met een gezichtsveld van 15 µm. Credit: Nanomaterialen (2023). DOI: 10.3390/nano13243107
Een nieuwe techniek voor het elektrospinnen van sponzen heeft wetenschappers van de Universiteit van Surrey in staat gesteld rechtstreeks 3D-scaffolds te produceren, waarop huidtransplantaten van de eigen huid van de patiënt konden worden gekweekt.
Elektrospinning is een techniek waarbij vloeistofdruppels worden geëlektrificeerd om vezels uit kunststoffen te vormen. Voorheen konden wetenschappers alleen 2D-films maken. Dit is de eerste keer dat iemand een 3D-structuur rechtstreeks en on-demand elektro-gesponnen heeft, zodat deze op schaal kan worden geproduceerd. Het onderzoek is gepubliceerd in het journaal Nanomaterialen.
Chloe Howard, van Surrey’s School of Computer Science and Electronic Engineering, zei: “Nadat we deze steigers hadden gedraaid, lieten we er huidcellen op groeien. Zeven dagen later waren ze twee keer zo levensvatbaar als cellen die op 2D-films of matten waren gegroeid. Ze deden het zelfs beter dan cellen gekweekt op met plasma behandeld polystyreen – voorheen de gouden standaard. Het waren zeer gelukkige cellen op onze 3D-scaffolds.
“Onze bevindingen maken de weg vrij voor het oogsten van de eigen huidcellen van een patiënt en het vermenigvuldigen ervan. Deze transplantaten zouden chronische wonden beter en sneller kunnen behandelen.”
Wetenschappers hebben een oplossing bereid die gelatine en polycaprolacton (PCL) bevatte, een biologisch afbreekbaar polymeer waarvan bekend is dat het compatibel is met menselijk weefsel. Ze pompten deze oplossing door een injectiespuit in een elektrisch veld, waardoor het werd uitgerekt tot nanovezels.
Dit proces is eenvoudig, schaalbaar en goedkoop. De onderzoekers hopen nu dat het in andere medische toepassingen kan worden gebruikt.
Dr. Vlad Stolojan, universitair hoofddocent aan Surrey’s Advanced Technology Institute, zei: “Elektrospinning is uiterst aanpasbaar. We kunnen de manier nabootsen waarop spiervezels zich gedragen door vezels te laten draaien die in dezelfde richting uitlijnen. Deze techniek zou op een dag kunstmatige huid, bot kunnen creëren en ook kraakbeen, waardoor mensen sneller van wonden kunnen herstellen, en met betere resultaten op de lange termijn.”
Meer informatie:
Chloe Jayne Howard et al., De productieomstandigheden voor de directe en reproduceerbare vorming van elektrogesponnen PCL/gelatine 3D-structuren voor weefselregeneratie, Nanomaterialen (2023). DOI: 10.3390/nano13243107
Geleverd door de Universiteit van Surrey
