心臟瓣膜的凍干
ALAIN C進行了心臟瓣膜的凍干研究。ALAIN提出瓣膜凍干應具備三項功能:第一培養,應該能夠提供多孔結構交流研討,以便當使用瓣膜將其懸在介質中復水時,能允許纖維原細胞迅速進入瓣膜內部方案;第二應用的選擇,殺死異源細胞;第三左右,保持膠原質結構以保證瓣膜的機械強度背景下。ALAIN的實驗研究中用的是豬的瓣膜,來自屠宰場可靠保障。豬的平均年齡和重量分別是18周和80kg自然條件。心臟瓣膜是在豬死后2h以內從心臟上切下來的,瓣膜片在磷酸鹽緩沖液里洗滌三次開展。葉片在4℃下存儲超過24h互動互補。實驗中總共用到了76個葉片。
心臟瓣膜玻璃化溫度的測定:
將質量為20~30mg的一塊瓣膜葉片密封在鋁制器皿中意向,使用裝配有液氮低溫附件的Perkin-Elmer DSC2儀器測量意料之外。以1.25K/min的速度冷卻到173K,在以40K/min的加熱速度過程中形式,記錄溫度系統,得到溫度-熱流圖如圖5-22所示。由圖中數(shù)據(jù)得出進一步提升,玻璃化轉變溫度Tg為-83℃。
凍干工藝對凍干心臟瓣膜形狀的影響:
心臟瓣膜的凍干實驗是在一種實驗型快速凍干儀器中進行的營造一處,其結構如圖5-23所示改革創新。
將冷阱浸在硅樹脂油的冷浴中冷卻到-70℃,用旋片泵維持真空度取得顯著成效,用麥氏計來測量真空度新模式,可以達到0.005mmHg。
三個瓣膜葉片用一種單纖維尼龍絲系在一小塊PVC塑料網(wǎng)上不容忽視,裝在一個Falcon塑料管中組織了。大多數(shù)實驗中,F(xiàn)alcon塑料管浸在液氨或控制了溫度的硅樹脂油中說服力,瓣膜葉片在冷空氣環(huán)境下冷凍搶抓機遇。冷卻Falcon塑料管的冷浴的溫度為-15℃、-40℃、-80℃或者-196℃全面闡釋。然后非常激烈,將Falcon塑料管從低溫液體中取出,快速地放入凍干機的凍干箱里貢獻法治;少數(shù)實驗中瓣膜葉片被直接浸入-60℃或者-80℃的酒精浴冷凍設備製造。樣品的凍結速率數(shù)據(jù)列于表5-13中。在葉片角落里粘有一個與圖表記錄器相連接0.12mm的銅鎳合金攻堅克難,用于測量溫度管理。凍干室初始溫度為室溫22℃,然后通過浸在-20℃或-30℃的恒溫浴里控制溫度雙向互動。之后效率和安,自然升溫,此為非控制凍干新品技。
真空干燥連續(xù)進行3h範圍,這時葉片溫度穩(wěn)定在室溫(22℃)。通過SEM對這些葉片的部分進行檢查顯示出預期的多孔結構紮實做,如圖5-24所示空間廣闊。孔是由冷凍中形成和干燥中驅除的冰晶體產(chǎn)生的提供深度撮合服務。而且有一個規(guī)律服務品質,冷卻速度越低孔越大[對比圖5-24(a)和(b)],但不連續(xù)組成部分,每個樣品也不一樣[如圖5-24(b)的例子]影響。葉片的厚度與冷卻速度有直接聯(lián)系。因為大多數(shù)孔的尺寸顯得比預期的要小得多的過程中,可以嘗試著在干燥前對葉片熔化和再冷凍發展契機,這樣可以提高冰孔的尺寸。其他更多的葉片以6℃/min的速度冷卻促進進步,在溫度為37℃的水浴里熔化發力,然后以相同的速度再冷凍,三個以上再以72℃/min的速度冷卻迎來新的篇章,但是它們產(chǎn)生了與僅僅經(jīng)過一次冷凍的葉片相似的SEM外形共創美好。
另一個問題就是稠密層的出現(xiàn),許多樣品表面很顯然沒有孔[見圖5-24(b)]薄弱點;SEM圖片顯示葉片表面是壓實的覆蓋範圍,內部孔和外部很少連通[見圖5-24(c)];在葉片物質內部同樣出現(xiàn)了緊湊層[見圖5-24(d)]積極性。這些現(xiàn)象顯示了在干燥過程中發(fā)生了廣泛的坍塌奮勇向前,可能是在干燥過程中溫升較快造成的多種場景。在處理結束,葉片的含水量很少貢獻力量,很可能是發(fā)生了熔化和蒸發(fā)使用,而不是升華。因此后面進行了嚴格的控制冷凍干燥實驗發行速度。
在控制冷凍干燥過程中更加堅強,選擇了兩種冷凍方法:將Falcon試管放在-40℃的冷浴里(平均冷卻速度為6.7℃/min),或者是放在196℃的液氮里(平均冷卻速度為51℃/min)性能。將干燥燒瓶放在設定溫度的冷浴里6h初步建立,它的溫度就被控制在-20℃或-30℃;6h后關掉冷藏室供給,讓浴溫自動上升的方法。測量的溫升速度是0.06~0.08℃/min,從-20℃達到0℃需要5h進行探討,從-30℃到達0℃需要6.3h落到實處。總的真空干燥時間需要16h最新,最終溫度為5~11℃技術創新。每個實驗方案凍干了三個葉片,然后經(jīng)過SEM檢驗重要作用。從8個瓣膜里得到的24個葉片都經(jīng)過相同的處理持續向好,在干燥處理過程中或結束后和再水化后測量水的含量。結果顯示在-30℃時的干燥速度是很慢的充足,20℃時盡管在那個階段的最后將干燥時間從6h延長到12h可以保證水的含量很低進展情況,但是它對最后剩余水氣沒有影響。更多的研究是在為-20℃或-30℃溫度下干燥6h的初始干燥后綠色化發展,再以0.06℃/min的加熱速度進行第二次干燥至關重要,整個過程需要16h。
SEM照片(見圖5-25)顯示用上了,-20℃干燥的葉片有更好的外觀背景下,多孔基體更統(tǒng)一,沒有坍塌的區(qū)域和厚的可靠保障、稠密的邊界層≡O計標準?椎某叨缺确强刂评鋬龈稍锏娜~片看上去大很多[比較圖5-24(a)和圖5-24(b)與圖5-25(a)和圖5-25(b)]高端化。凍結速率為7℃/min的葉片孔顯得比50℃/min的葉片的孔稍大而且更均勻。-30℃干燥的葉片表面外殼更厚一些我有所應,顯示了在第二個干燥階段中已經(jīng)發(fā)生了坍塌提單產。這是由于在最初的溫度為-30℃干燥6h后深入實施,有更高的水含量。所以發展空間,起初干燥的溫度最好是-20℃效果。但是,在兩種情況下足了準備,表面都缺乏明顯的與內部多孔基體相連通的孔合作關系。
為了確定從SEM檢查得到的壓痕數(shù)量,測量了凍干葉片的厚度和孔的尺寸深刻內涵。圖5-26顯示了對兩種冷卻速度的數(shù)據(jù)比較傳遞,一種是非控制快速干燥,另一種是-20℃的控制干燥深入闡釋。不考慮干燥方法的影響相關性,快速冷凍后葉片變得更厚了;同樣物聯與互聯,不考慮冷卻速度的影響穩定,控制干燥的葉片也更厚了。假如避免了崩塌供給,對于兩種冷卻速度優勢與挑戰,沿著垂線方向從內流到外流表面的冰孔數(shù)量相似。對分別經(jīng)過1℃/min投入力度、5℃/min創造、25℃/min冷卻速度的冷凍,然后進行初始干燥溫度為-20℃的冷凍干燥的葉片貢獻法治,通過SEM測量了其孔的截面積的分布設備製造。在兩個垂直方向上進行了表面觀察,第一個是半徑方向攻堅克難,即從容器表面指向容器中心管理;第二個切線方向與第一個方向成90°,即它與容器表面的切線平
行雙向互動。結果如圖5-27所示效率和安。可以看出冷卻速度(1℃/min)低助力各業,凍干樣品冰孔尺度分布廣極致用戶體驗,而且在斷面的兩個方向上沒有顯著的差別;冷卻速度快則凍干樣品冰孔尺度分布窄應用,而且切線方向上比半徑方向上孔徑更大建議,也就是說,冰晶體形成于切線方向相貫通。經(jīng)測量不斷發展,在兩種冷卻速度下積極影響,大多數(shù)冰孔半徑方向上面積為100~350μm2,但是冷卻速度為5℃/min的比25℃/min孔徑稍長緊密協作,樣本的橫斷面積分別為400μm2和200μm2越來越重要。凍干工藝為:以5℃/min的冷卻速度,然后在-20℃真空干燥6h發揮重要作用,接著在緩慢的加熱過程中進行二次干燥醒悟,得到的凍干多孔葉片殘余水分為8%~9%,內部孔的測量尺寸為100~350μm2去突破。這對橫斷面積為150-200μm2的纖維原細胞提供了足夠的通道能運用。因此,在后來的所有研究中都采用了上述葉片凍干工藝智能設備。
SEM未能回答的問題:“內部冰孔與孔之間是互相連通不可缺少,還是它們是獨立封閉的?"為了回答這個問題特點,干燥前對葉片涂上熒光素積極回應,然后再用甲基安息香酸鹽進行清洗后對它進行顯微鏡共焦掃描(CSM),結果顯示它的結構與開放的塑料泡沫相似又進了一步。不過多種場景,SEM和CSM都暗示內部的多孔結構很少與表面聯(lián)通。圖5-28(a)和(b)顯示了SEM的外觀規劃,流入表面上的凹陷很小(10~20μm),顯得與內部的多孔結構不連通擴大公共數據。CSM同樣揭示了表面的口袋狀結構,盡管橫向連通的可能性不能被全部排除帶動擴大,但是它們似乎是封閉核心技術體系。
然而,當葉片被放置在玻璃皿上持續發展,大部分流人表面朝上必然趨勢,用1根8×20號手術針就可以創(chuàng)造出三角形的穿孔,直徑尺寸為75~100μm[見圖5-28(c)和(d)]創造性,穿透了流出表面發展的關鍵,孔徑小于10μm。
ALAN的這項研究主要針對的是他提出的凍干瓣膜應具備的第一項功能:提供多孔結構規模設備,以便當使用瓣膜將其懸在介質中復水時真諦所在,能允許纖維原細胞迅速進入瓣膜內部。
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