Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Facile и экологически чистый маршрут сфабриковать поли (молочная кислота) Строительные леса с градуированными Размер пор

8.3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/54595

⸱

17 октября 2016 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

В этой работе каркасы из поли(молочной кислоты)/полиэтиленгликоля (PLA/PEG) были получены с использованием комбинации смешивания расплава и селективного выщелачивания. Рассмотренный здесь способ позволил разработать трехслойные каркасы за счет строгого контроля как пористости, так и размера пор. Механические свойства также оценивались в физиологической среде.

Аннотация

В последние годы функционально градуированные скаффолды (FGS) приобрели решающую роль в производстве устройств для тканевой инженерии. Важность этой новой области исследований биоматериалов обусловлена необходимостью разработки имплантатов, способных имитировать сложную функциональность различных тканей, включая непрерывное изменение одной структуры или состава на другую. В этом последнем контексте одна из тем, представляющих наибольший интерес, связана с проектированием подходящих каркасов для ткани костно-хрящевого интерфейса. В этом исследовании трехслойные каркасы с градуированным размером пор были получены путем смешивания из расплава полимолочной кислоты (PLA), хлорида натрия (NaCl) и полиэтиленгликоля (PEG). Распределение пор по размерам контролировали с помощью гранулометрии NaCl и сольватации ПЭГ. Скаффолды были охарактеризованы с морфологической и механической точек зрения. Обнаружена корреляция между методом препарирования, архитектурой пор и механическим поведением при сжатии. Прочность адгезии к границе раздела была количественно оценена с помощью специально разработанного испытания на межфазную прочность. Кроме того, для имитации физиологии человека были проведены механические испытания в растворе фосфатно-солевого буфера (PBS) при температуре 37 °C. Представленный здесь метод обеспечивает высокий контроль пористости, распределения пор по размерам и механических характеристик, тем самым предлагая возможность изготовления трехслойных скаффолдов с заданными свойствами по простому и экологически чистому пути.

Введение

Интерес к биоразлагаемым полимерам вырос в последние годы как в академических кругах, так и в промышленности, из-за растущей обеспокоенности по поводу пластиковых отходов и сокращения использования невозобновляемых источников1-7. В частности, биосовместимые и биоразлагаемые синтетические полимеры широко распространены в нескольких областях биомедицинского применения, таких как контролируемое высвобождение8,9, рассасывающиеся шовные нити8,10, интенсификация биопроцессов11 и тканевая инженерия12.

Тканевая инженерия фокусируется на разработке устройств, способных восстанавливать и поддержи....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Эшафот Fabrication

  1. Измельчите NaCl в лабораторном смесителе в течение 20 мин и высушить его на нагреватель при 100 ° С.
  2. Помещенный высушенного NaCl (45 г в момент времени) в просеивание в течение 30 минут при самой высокой возможной частоты без происходящих в резонансе. Сбор шесть солевые фракций, в пределах от 500 мкм до 1000 мкм (М 500); от 300 мкм до 500 мкм (М 300); от 100 мкм до 200 мкм (М 100); от 90 мкм до 100 (М 90); от 45 мкм до 65 мкм (М 45) и , наконец , M 10 с содержанием соли частиц размером менее 45 мкм , как схематизированы на рисунке 1.
  3. Вакуум высохнуть в течение ночи все материалы, с тем чтобы избежа....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Влияние NaCl размера частиц на поровой архитектуры каркасах оценивали качественно и количественно с помощью исследования морфологии образцов и расчета распределения пор по размерам методом анализа изображений, соответственно , рис 2а - е . Показывает SEM микрофотографии моно-слоистые каркасах в результате от соленого выщелачивания материалов, содержащих различные размеры частиц NaCl.

Более под.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Первый важный шаг заключается в оптимизации эффективности просеивания. Высокий контроль размера частиц NaCl является основой для подготовки строительных лесов с требуемым распределением пор по размерам. Другим важным шагом является избежать перелома тонких монослоев PLA во время извлечения образца из формы. Анализ обработки изображений не может быть представителем всего устройства.

Во время испытаний на растяжение, образец может оторваться от оборудования.

Перед .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Эта работа была финансово поддержана INSTM.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Поли(молочная кислота)NatureWorksPLA 2002D
Поли(этиленгликоль)Sigma83797-1KG-F
Хлорид натрияSigma793566-5KG-D
Фосфатный буферный растворSigmaP5368-10PAK
Лабораторный миксерBrabenderPLE 330 - Пластикзаказать
лабораторный прессCarver
Сканирующая электронная микроскопияPhenom-worldProX
Универсальная испытательная машинаInstron3365 (UK)
BioPuls BathInstron, Norwood
Sieving MachineEndecottsE.V.F.1.
Вакуумная печьISCONSV9035
Precision BalanceSartoriusAX224

Ссылки

  1. Scaffaro, R., Morreale, M., Lo Re, G., Mantia, F. P. La Degradation of Mater-Bi®/wood flour biocomposites in active sewage sludge. Polymer Degradation and Stability. 94 (8), 1220-1229 (2009).
  2. Scaffaro, R., Botta, L., Passaglia, E., Oberhauser, W., Frediani, M., Di Landro, L.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Смешивание в расплавекомпрессионное формованиевымывание солисканирующая электронная микроскопиямеханические испытанияфосфатно-солевой буферный растворпрочность межфазной адгезиираспределение пор по размеру