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Article de méthode

A Facile et écologique Route pour fabriquer poly (acide lactique) Échafaudages avec Graded Pore Taille

8.3K vues

DOI :

10.3791/54595

17 octobre 2016

Dans cet article

Résumé

Dans ce travail, des échafaudages en poly(acide lactique)/polyéthylène glycol (PLA/PEG) ont été préparés en utilisant une combinaison de mélange à l’état fondu et de lixiviation sélective. La méthode décrite ici a permis de développer des échafaudages à trois couches en contrôlant fortement à la fois la porosité et la taille des pores. Les propriétés mécaniques ont également été évaluées dans un environnement physiologique.

Résumé

Au cours des dernières années, les échafaudages à gradation fonctionnelle (FGS) ont acquis un rôle crucial dans la fabrication de dispositifs pour l’ingénierie tissulaire. L’importance de ce nouveau domaine de recherche sur les biomatériaux est due à la nécessité de développer des implants capables d’imiter la fonctionnalité complexe des différents tissus, y compris un changement continu d’une structure ou d’une composition à une autre. Dans ce dernier contexte, un sujet d’intérêt majeur concerne la conception d’échafaudages appropriés pour les tissus d’interface os-cartilage. Dans cette étude, des échafaudages à trois couches avec une taille de pores graduée ont été obtenus en mélangeant à l’état fondu du poly(acide lactique) (PLA), du chlorure de sodium (NaCl) et du polyéthylène glycol (PEG). Les distributions de la taille des pores ont été contrôlées par granulométrie NaCl et solvatation PEG. Les échafaudages ont été caractérisés d’un point de vue morphologique et mécanique. Une corrélation entre la méthode de préparation, l’architecture des pores et le comportement mécanique de compression a été trouvée. La force d’adhérence de l’interface a été évaluée quantitativement à l’aide d’un test de résistance interfaciale conçu sur mesure. De plus, afin d’imiter la physiologie humaine, des tests mécaniques ont également été effectués dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) à 37 °C. La méthode présentée ici offre un contrôle élevé de la porosité, de la distribution de la taille des pores et des performances mécaniques, offrant ainsi la possibilité de fabriquer des échafaudages à trois couches avec des propriétés sur mesure en suivant un itinéraire simple et écologique.

Introduction

L’intérêt pour les polymères biodégradables a pris de l’importance au cours des dernières années, tant dans le milieu universitaire que dans l’industrie, en raison des préoccupations croissantes concernant les déchets plastiques et la réduction de l’utilisation de sources non renouvelables1-7. En particulier, les polymères synthétiques biocompatibles et biodégradables sont répandus dans plusieurs domaines d’application biomédicale, tels que les médicaments à libération contrôlée8,9, les fils de suture résorbables8,10, l’intensification des bioprocédés11 et l’ingénierie tissulaire12.

L’i....

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Protocole

1. Échafaudages Fabrication

  1. Broyer NaCl dans un mélangeur de laboratoire pendant 20 min et le sécher sur un radiateur à 100 ° C.
  2. Mettre le NaCl a séché (45 g au moment) dans une machine à tamiser pendant 30 minutes à la fréquence la plus élevée disponible sans se produisant dans la résonance. Collecter des six fractions de sel allant de 500 um à 1000 pm (M 500); de 300 pm à 500 pm (M 300); de 100 pm à 200 pm (M 100); de 90 à 100 um (M 90); de 45 um à 65 um (M 45) et enfin M 10 avec des particules de sel de taille inférieure à 45 um comme schématisé sur la figure 1.
  3. Vacuum sécher pendant la nuit tous les matériaux afin d....

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Résultats

L'influence de la taille des particules de NaCl sur l'architecture des pores de l'échafaudage a été évaluée qualitativement et quantitativement en examinant la morphologie des échantillons et le calcul de la distribution de taille des pores par analyse d'image, respectivement , la figure 2A -. F montre des micrographies MEB des échafaudages mono-couches résultantes sel de lixiviation de matériaux contenant différentes grosseurs de particu.......

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Discussion

La première étape critique est l'optimisation de l'efficacité tamiser. Le contrôle élevé de la taille des particules de NaCl est fondamentale pour la préparation d'échafaudage avec une distribution de taille de pores souhaitée. Une autre étape essentielle est d'éviter la rupture des minces monocouches PLA lors de l'extraction de l'échantillon du moule. L'analyse de traitement d'image pourrait ne pas être représentative de l'ensemble du dispositif.

Au cours.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Remerciements

Ce travail a été soutenu financièrement par l’INSTM.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Poly(acide lactique)NatureWorksPLA 2002D
Poly(éthylène glycol)Sigma83797-1KG-F
Cloure de sodiumSigma793566-5KG-D
Solution tampon de phosfateSigmaP5368-10PAK
Mélangeur de laboratoireBrabenderPLE 330 - Plasticorder
Laboratory PressCarver
Phenom-worldProX
Universal Testing MachineInstron3365 (UK)
BioPuls BathInstron, Norwood
Sieving MachineEndecottsE.V.F.1.
Four sous videISCONSV9035
Precision BalanceSartoriusAX224
Microscopie électronique à balayage

Références

  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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Réimpressions et autorisations

Étiquettes

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