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Artículo de método

Un Facile y respetuoso del medio ambiente de ruta para la fabricación de poli (ácido láctico) Los andamios con graduado Tamaño de poro

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DOI:

10.3791/54595

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17 de octubre de 2016

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En este artículo

Resumen

En este trabajo, se prepararon andamios de poli(ácido láctico)/polietilenglicol (PLA/PEG) mediante el uso de una combinación de mezcla de fusión y lixiviación selectiva. El método aquí discutido permitió desarrollar andamios de tres capas mediante un alto control tanto de la porosidad como del tamaño de los poros. También se evaluaron las propiedades mecánicas en un ambiente fisiológico.

Resumen

En los últimos años, los andamios funcionalmente graduados (FGS) han adquirido un papel crucial en la fabricación de dispositivos para la ingeniería de tejidos. La importancia de este nuevo campo de investigación en biomateriales se debe a la necesidad de desarrollar implantes capaces de imitar la compleja funcionalidad de los distintos tejidos, incluyendo un cambio continuo de una estructura o composición a otra. En este último contexto, un tema de gran interés se refiere al diseño de andamios apropiados para el tejido de la interfaz hueso-cartílago. En este estudio, los andamios de tres capas con tamaño de poro graduado se lograron mezclando poli(ácido láctico) (PLA), cloruro de sodio (NaCl) y polietilenglicol (PEG). Las distribuciones del tamaño de los poros se controlaron mediante granulometría de NaCl y solvatación con PEG. Los andamios se caracterizaron desde el punto de vista morfológico y mecánico. Se encontró una correlación entre el método de preparación, la arquitectura de poros y el comportamiento mecánico de compresión. La fuerza de adhesión de la interfaz se evaluó cuantitativamente mediante el uso de una prueba de fuerza interfacial diseñada a medida. Además, con el fin de imitar la fisiología humana, también se realizaron pruebas mecánicas en solución salina tamponada con fosfato (PBS) a 37 °C. El método aquí presentado proporciona un alto control de la porosidad, la distribución del tamaño de los poros y el rendimiento mecánico, ofreciendo así la posibilidad de fabricar andamios de tres capas con propiedades a medida siguiendo una ruta sencilla y ecológica.

Introducción

El interés por los polímeros biodegradables ha crecido en importancia durante los últimos años tanto en el mundo académico como en la industria, debido a la creciente preocupación por los residuos plásticos y la reducción del uso de fuentes no renovables1-7. En particular, los polímeros sintéticos biocompatibles y biodegradables están muy extendidos en varios campos de aplicación biomédica, como la liberación controlada de fármacos8,9, los hilos de sutura absorbibles8,10, la intensificación de bioprocesos11 y la ingeniería de tejidos12.

La ingeniería de tejidos se centra en el desarroll....

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Protocolo

1. La fabricación de andamios

  1. Moler NaCl en un mezclador de laboratorio durante 20 min y se seca en una estufa a 100 ° C.
  2. Poner el NaCl se secó (45 g en el momento) en una máquina de tamizado durante 30 minutos a la frecuencia más alta disponible sin que se produzca en resonancia. Recoger seis fracciones de sal, que van desde 500 micras a 1000 micras (M 500); desde 300 micras a 500 micras (M 300); desde 100 micras a 200 micras (M 100); de 90 micras a 100 (M 90); de 45 micras a 65 micras (M 45) y, finalmente, M 10 con partículas de sal tamaño menor que 45 micras como se esquematiza en la Figura 1.
  3. Vacuum seque durante la....

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Resultados

La influencia del tamaño de las partículas de NaCl en la arquitectura de los poros de los armazones se evaluó cualitativamente y cuantitativamente mediante la investigación de la morfología de las muestras y el cálculo de la distribución del tamaño de poro mediante análisis de imagen, respectivamente Figura 2A -. F muestra micrografías SEM de andamios mono-capas resultantes de sal de lixiviación de materiales que contienen diferentes tamaños de partícula.......

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Discusión

El primer paso crítico es la optimización de la eficiencia de tamizado. El alto control del tamaño de las partículas de NaCl es fundamental para la preparación de andamio con la distribución de tamaño de poro deseado. Otro paso crítico es evitar la fractura de las delgadas monocapas de PLA durante la extracción de la muestra del molde. El análisis de procesamiento de imágenes puede no ser representativa de todo el dispositivo.

Durante los ensayos de tracción, la muestra puede separarse de lo.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado financieramente por INSTM.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Poli(ácido láctico)NatureWorksPLA 2002D Poli
(etilenglicol)Sigma83797-1KG-F
Cloruro de sodioSigma793566-5KG-D
Solución tampón de fosfatoSigmaP5368-10PAK
Mezclador de laboratorioBrabenderPLE 330 - Plasticorder
Prensa de laboratorioCarver
Phenom-worldProX
Máquina de pruebas universalInstron3365 (Reino Unido)
BioPuls BathInstron,
EndecottsE.V.F.1.
horno de vacíoISCONSV9035
balanza de precisiónSartoriusAX224
Microscopía electrónica de barrido máquina de tamizado Norwood

Referencias

  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.

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Reimpresiones y permisos

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