Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

קליל ידידותי לסביבת כביש לפברק פולי (החומצה לקטית) פיגומים עם גודל מדורג נקבובי

Published: October 17, 2016 doi: 10.3791/54595

Protocol

ייצור פיגום 1.

  1. טוחני NaCl בבלנדר במעבדה במשך 20 דקות ולייבש אותו על תנור ב 100 מעלות צלזיוס.
  2. שים את NaCl היבש (45 גרם בשלב) במכונת סינון במשך 30 דקות בתדירות הגבוהה ביותר הקיימת ללא ההתרחש תהודה. אסוף שישה שברים מלח, הנעים בין 500 מיקרומטר עד 1000 מיקרומטר (M 500); מ 300 מיקרומטר עד 500 מיקרומטר (M 300); מ 100 מיקרומטר עד 200 מיקרומטר (M 100); מ -90 מיקרומטר עד 100 (ז 90); מ -45 מיקרומטר עד 65 מיקרומטר (M 45) ולבסוף 10 M עם חלקיקי מלח גודל קטן מ -45 מיקרומטר כמו schematized באיור 1.
  3. אבק להתייבש במשך הלילה כל החומרים על מנת למנוע scission hydrolytic במהלך עיבוד. עבור כל חומר, לבחור את הטמפרטורה על מנת למקסם את מידת הייבוש ללא להתגבר - במקרה של פולימרים - מעבר הזכוכית. לכן, לבחור T = 90 מעלות צלזיוס במשך PLA ו- T = 25 מעלות צלזיוס במשך PEG, T = 105 מעלות צלזיוס במשך NaCl.
  4. הזנהPLA, PEG ו NaCl, עם רכב אחוז המשקל של 20/5/75 בהתאמה, על הפעלה מערבלת יצווה ב- T = 190 ° C ו n = 60 סל"ד ולאחר מכן לעבד אותם עד להשגת ערך קבוע של מומנט, בדרך כלל לאחר כ 10 דקות. לאחר מכן, במהירות לאסוף את החומר שהתקבל.
  5. מכינים את שכבות מונו באמצעות העיתונות מעבדה הפועלת ב 210 ° C, לשים את תערובות בתוך תבניות גלילי המתאים בקוטר של 10 מ"מ וגובה של 3 מ"מ ולשמור אותם במשך 60 שניות בלחץ הסביבה ו -3 דקות בחום של 180 בר . לאחר מכן, לקרר את תערובות בטמפרטורת החדר, שמירה על לחץ של 180 בר.
  6. עצרת של שלוש שכבות באמצעות דחיסת דפוס
    1. הכן כל שכבה אחת באותו אופן כמו זה המתואר (1.5) אך באמצעות תבניות שונות, כלומר בעל קוטר של 10 מ"מ וגובה של 1 מ"מ. לבסוף, להשיג 6 דיסקים בעל קוטר של 10 מ"מ וגובה של 1 מ"מ, המכיל שישה חלקיקים בגדלים שונים: M 500, M 300, M 100,
    2. For פיגום תלת שכבתי הרכבה (TLS א), נערם M 500, M 300 ו- M 100 בתוך התבנית הגלילית ודחיסה-לקרבם במכבש מעבדה הפועלת ב 210 מעלות צלזיוס למשך 60 שניות בלחץ הסביבה ו -3 דקות 180 בר ולאחר מכן מקורר בטמפרטורת החדר, שמירה על לחץ של 180 בר.
      הערה: הכן את B TSL ידי הערמה אחד על השני 90 M, M 45 ו M 10 תבניות אותו ואת ינהלו את הפעילות-דפוס דחיסה על ידי ביצוע ההליך אותו לזה המשמש TLS א
  7. הסר את הדיסקים מהתבניות הגליליות ולשים אותם באמבט מים רותח Demineralized, ללא ערבוב. 3 שעות לאחר, להסיר את המבנים נקבוביים הנובעים באמבטיה ולתת להם להתייבש במשך 12 שעות בטמפרטורת חדר במנדף כימי.

2. ניתוח מורפולוגי

  1. להעריך את המורפולוגיות של הפיגומים על ידי סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים.
    1. לשבור את הדגימות תחת חנקן נוזלי ולאחר מכן לצרף אתדגימות על בדל אלומיניום באמצעות קלטת פחמן דביקה. לבסוף, גמגום-coate עם זהב עבור 90 s תחת אווירת ארגון לפני ההדמיה כדי למנוע פריקה אלקטרוסטטית במהלך הבדיקה.

3. גודל הפיגום נקבובי

  1. לפרט את התמונות המתקבלות על ידי ניתוח SEM עם תוכנת עיבוד תמונה מסוגלת לזהות את התפלגות הגודל הנקבובי של הפיגום.
    הערה: בעבודה זו ניתוח התפלגות גודל הנקבובי בוצעה באמצעות תוכנה מבוססת MATLAB שתוארה לעיל 33

4. נקבוביות

  1. לשקול את הדגימות לפני השטיפה ולהעריך את נקבוביות התיאורטיות על פי הביטוי הבא:
    משוואה 1
    הערה: M NaCl, מ PEG ו- M PLA, הם בהתאמה המסה התיאורטית של NaCl, PEG, ו- PLA, אשר מניחות תערובות הומוגנית. Tהוא צפיפות (ρ) של NaCl, PEG ו- PLA הם בהתאמה 2,16 g / cm 3, 1,12 g / cm 3 דואר 1,24 g / cm 3.
  2. לשקול את הדגימות לאחר השטיפה וייבוש על מנת להעריך את הצפיפות לכאורה של הדגימות (פיגום ρ), ולאחר מכן להעריך את נקבוביות האמיתיות כמו ההופכי של היחס בין הצפיפות לכאורה של פיגום הצפיפות שאינה נקבובי PLA ידי באמצעות ביטוי (2).
    הערה: היא מבטאת את היחס בין ההיקף הריק של הפיגום ואת פול הווליום של הפיגום (ריק + מלא).
    משוואה 2

5. הנדסת נכסים

  1. בדוק את הדגימות תחת מצב דחיסה באמצעות מכונת מתיחה, מצויד תא עומס 1 kN. גדר תעריף מאמץ מתמיד של 1 מ"מ דקות -1.
  2. על מנת לחקור את הביצועים המכאניים של הדגימות בסביבה פיזיולוגית, לצייד את dynamometer עם אמבט המכיל (PBS), (pH = 7.4) בשעה 37 ° C ו לבצע את הבדיקה עם אותו ההתקנה כמו זו המתוארת בשלב 5.1.
    1. לפני כל מדידה בסביבה רטובה, להשרות את הדגימות עם PBS בבקבוק ואקום במשך 5 דקות על מנת לאפשר PBS למלא את כל הנקבוביות. לאחר מכן, לאפשר את הפיגומים להישאר PBS על 37 מעלות צלזיוס למשך 15 דקות כדי להגיע לטמפרטורת סט נקודות.
  3. לקבוע את חוזק הדבקה interfacial (IAS) בין שכבות של TL A ו- TL B באמצעות ציוד הבדיקה כוח interfacial אישית מעוצבת, מחוברת מכונת בדיקות מכניות בעקבות השיטה המתוארת בספרות 32,34.
    1. תקן הפיגום על האסדה ולהבטיח היישור הנכון שלה עם platen תא בסיס עומס של המכונה. צרף דגימות הפיגום עד בשר מבחן אלומיניום באמצעות דבק צמיגות גבוה ומניח אותם לתוך הציוד לבדיקה.
    2. עבור הבדיקה במצב רטוב, מימה את דגימות PBS 1 פרי hrאו בדיקות. השתמש תא עומס 1 kN, תחת עומס מתיחה מוטל בשיעור זן של 1 מ"מ דקות -1.
      הערה: קח בחשבון כי כישלון עשוי להתרחש גם בבית חוזק מתיחה האולטימטיבי של אחת מהשכבות או בגלל delamination על ממשקים. להעריך את IAS כמו הכח המרבי של עקומת לחץ-זן.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

השפעת גודל חלקיקי NaCl על הארכיטקטורה הנקבובית של הפיגומים הוערכה איכותית וכמותית על ידי חוקר את המורפולוגיה של הדגימות וחישוב התפלגות הגודל הנקבובי על ידי ניתוח תמונה, בהתאמה איור 2a -. F תערוכות micrographs SEM של פיגומים מונו-שכבתי וכתוצאה מכך מ-שטיפת מלח של חומרים המכילים חלקיקים בגדלים שונים NaCl.

יותר בפירוט, M 500 (איור 2 א) הראה נקבובי בקוטר ממוצע של 500 מיקרומטר, ככל הנראה בשל השבירה של חלקיקי מלח בקוטר גבוה מ -500 מיקרומטר במהלך הערבוב להמס. כפי נראה בבירור מאותו הדמות, האדריכלות נקבובית מאופיינת על ידי מספר נמוך של הנקבוביות לא סדירות, גרוע ביניהם, מוקף חומות של כ -10 מיקרומטר. איור 2b מדווח על המורפולוגיה של M 300. בחודש זהבמקרה, את הנקבוביות נמצאו תערוכת קוטר ממוצע בתוך אותו הטווח של חלקיקי מלח המלאים במהלך להמס ערבוב (300-500 מיקרומטר), ובכך אשרו כי אין שבירת חלקיקים התרחשה בתוך תהליך ערבוב להמס. קירות נקבוביים נמצאו להיות רזים יותר (כ -5 מיקרומטר) מאשר לאלו שנצפו שכבת ז 500. M 100, (איור 2 ג), ניתן לראות מבנה נקבובי bimodal, מאופיינת רשת הטרוגנית שהלחינה נקבוביות גדולות (100-200 מיקרומטר) מוקפות קטן. אדריכלות נקבובית זה מספקת קישוריות טובה יותר צפיפות נקבובית מוגברת ביחידת נפח, אם כי קביעה דלילה דרסטי של עובי קירות. המורפולוגיה של M 90, בתנאי באיור 2d, תערוכות בערך נקבובית מעוקב, מופץ בצורה הומוגנית ברחבי מטריקס הפולימר, בשל מגוון גודל מלח הקטן (90-100 מיקרומטר) משמש במקרה זה. Micropores, בשל solvation PEG נכחו כמו-מנהרות מיקרו בין החומות, למעשה, נראה מאוד מחוספס. SEמיקרוסקופ M של M 45, שמוצג באיור 2E, מציג צפיפות גבוהה של הנקבוביות, אשר בקטרים לנוע בין 45 מיקרומטר עד 65 מיקרומטר. M 10 (איור 2F) הציג את הצפיפות הגבוהה ביותר של נקבוביות ליחידת נפח, גודל נקבובי ממוצע שווה בערך 20 מיקרומטר, עם רמה גבוהה של קישור גומלין דק מאוד (<1 מיקרומטר) קירות.
איור 3 א, א ', א' מציגה חתך של A TLS, לאחר תהליך השטיפה, בהגדלות שונות. באיור 3 א אפשר לזהות את השלוש השכבות בבירור, כל אחד מאופיין גודל נקבובי ממוצע שונה, בעוד לוחות א 'לבין "מתייחס M 100-M 300 ו- M 300-M 500 אזורי ממשק, בהתאמה. כפי נראה בבירור, המכשיר כולו אינו מציג כל שסעים פנימיים ולא מטריקס הרציפה בין השכבות השונות. בדומה לכך, TLS B וצדדים קשורים ממשקי מדווחות איור 3B, ב ',ב ". התמונות חשפו מורפולוגיה דומה לזה של TLS א ואכן, שלוש שכבות עם נקבוביות בגדלים שונים ניתן לזהות בקלות (לוח ב '), בעוד שניהם M 10-M 45 (לוח ב') ו- M 45-M 90 (ב פנל ") אזורי interfacial הוצגו לא מתקלפים ולא רציף. כצפוי, כל שכבה אחת שומרת אותה הארכיטקטורה הנקבובית לאחר צעדי הרכבת שטיפה.

טבלה 1 מציגה את moduli אלסטי דחיסה של חומרים, נמדד אוויר (יבש) ו PBS (רטוב) בסביבה. מאפיין זה נמצא לעקוב עלייה מונוטונית עם הגודל הנקבובי הממוצע. Moduli אלסטי של המכשירים הסופיים נקבע בעיקר על ידי השכבה החלשה שלהם (כלומר M 100 עבור TLS A ו- M 10 עבור TLS B) הוא TLSs נחקר. טבלת 2 דוחות IAS עבור A TLS ו- TLS B בסביבה יבשה ורטובה . אין תופעות delamination interlayer נצפו, מאז הכישלוןתמיד התרחש באמצע של השכבות החלשות ביותר של TLS A (M 100) ו- TLS B (M 10). TLS הציג את ביצועי IAS הטובים ביותר.

איור 1
איור 1:. שרטוטים של granulometry NaCl Granulometry של חלקיקי NaCl הסתננו וקודי מדגם מקבילים.

איור 2
איור 2: מורפולוגיה של פיגומים בשכבה micrographs SEM של פיגומים בשכבה מאופיינים הפצות גודל נקבובי שונות:. M 500 (א), סרגל קנה מידה = 400 מיקרומטר; M 300 (ב), סרגל קנה מידה = 400 מיקרומטר; M 100 (ג), סרגל קנה מידה = 400 מיקרומטר; M 90 (ד), סרגל קנה מידה = 200 מיקרומטר; M 45 (ה), סרגל קנה מידה = 40081;. מ 'ו- M 10 (ו), סרגל קנה מידה = 100 מיקרומטר אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
. איור 3: מורפולוגיה של פיגומים תלת שכבתיים (א, א ', א' ') micrographs SEM של שלוש שכבות סוג פיגום (TLS א): (א) חתך שלם, סרגל קנה מידה = 500 מיקרומטר; (א ') M 100-M 300 ממשק, סרגל קנה מידה = 250 מיקרומטר; (א '') M 300-M 500 ממשק, סרגל קנה מידה = 250 מיקרומטר. (ב, ב ', ב' ') micrographs SEM של שלוש שכבות מסוג B פיגום (ב TLS): (ב) חתך שלם, סרגל 500 מיקרומטר; (ב ') M 10-M 45 ממשק, סרגל קנה מידה; = 100 מיקרומטר; (ב '') M 45-M 90 ממשק, סרגל קנה מידה = 100 מיקרומטר. לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

קוד לדוגמה יבשה - E (MPA) רטובה - E (MPA)
M 500 40.33 ± 6.04 33.23 ± 4.96
M 300 37.62 ± 6.89 31.42 ± 5.83
M 100 32.12 ± 5.11 28.03 ± 4.04
M 90 30.87 ± 4.93 26.91 ± 3.79
M 45 25.36 ± 5.82 22.83 ± 5.01
M 10 21 76 ± 3.91 19.87 ± 3.93
TL 33.08 ± 5.21 29.55 ± 4.09
TL B 22.31 ± 5.46 20.54 ± 3.87

טבלת 1: תוצאות מכנות דחיסת מודולוס יאנג דחיסה של מוניו ופיגומים שלוש שכבות עם גדלים נקבוביים שונים בסביבה רטובה ויבשה.. ערכים מופיעים כאמצעי ± SD.

קוד לדוגמה יבש - IAS (kPa) רטוב - IAS (kPa)
TL 350.8 ± 51.2 299.6 ± 35.1
TL B 262.3 ± 62.2 220.5 ± 31.3
ove_content "FO: keep-together.within-page =" 1 "> טבלה 2:.. חוזק הדבקה הפיגום interfacial תוצאות הבדיקה חוזק הדבקה Interfacial עבור -טל ו TL B במצב יבשה ורטובה הערכים מופיעים כאמצעי ± SD.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

השלב הקריטי הראשון הוא אופטימיזציה של סינון יעיל. השליטה הגבוהה של גודל חלקיקי NaCl היא יסוד להכנת פיגום עם התפלגות גודל הנקבובי רצויה. עוד צעד קריטי הוא הימנעות השבר של monolayers PLA הרזה במהלך חילוץ המדגם מהתבנית. ניתוח עיבוד תמונה לא יכול להיות נציג של המכשיר כולו.

במהלך בדיקות מתיחות, המדגם יכול להנתק הציוד.

לפני סינון צעד, שתבטיח כי המלח כבר מיובש היטב על מנת לקבל שליטה גבוהה של גודל חלקיקי NaCl. נושא זה חשוב במיוחד עבור גודל חלקיקי מלח הקטן, בשל hygroscopicity גבוהה מאוד. לפני צעד דחיסה-קריצה, להחיל ריסוס ציפוי טפלון דק על התבניות כדי להקל על הסרת המדגם מהתבניות. ניתוח עיבוד התמונה חייבת להתבצע על ידי בהתחשב תמונות שונות שצולמומאזורים שונים של הפיגום כדי להיות בטוח כי הם מייצגים את המכשיר כולו. לבסוף, לפני מתיחת בדיקות (במיוחד אלה שבוצעו בסביבה רטובה), בזהירות לאמת את הדבק לדגום הידבקות.

המגבלה העיקרית של הטכניקה טמונה האפשרות להשיג שיפוע רציף של הגודל הנקבובי. ואכן, שיטה בזאת תאר מאפשרת השגת שיפוע דיסקרטי של גודל נקבובי, שכן היא מבוססת על הרכבת של שכבות שונות. ברוב המקרים, פיגום multilayer מוגדר היטב ניתן העדיף מכרז המדורג ברציפות אחת, אך לא פעם. מגבלה זו עשויה להיות חריגה חלקית על ידי הגדלת מספר השכבות, אשר כל אחד בתורו יביא שכבות רזה, ללא ספק יותר קשה להתמודד.

שונה מטכנולוגיות ייצור רבות אחרות, את האסטרטגיה כאן מאומץ יכולה להיחשב ידידותי לסביבה, שכן הוא אינו דורש שום ממס רעיל מסוכןעבור הסביבה ועל תאים חיים ורקמות. יתר על כן, שטיפת חלקיקים מספקת שליטה גבוהה של שניהם הגודל נקבוביים נקבובי על ידי כוונון בהתאמה לגודל והכמות של NaCl מעורבבים עם PLA.

התקדמות עתיד של הטכניקה הזו להסתמך על האפשרות לאסוף שכבות הצגת הבדלים הכימותרפיה פיזית אחרים. למשל, אפשר להרכיב biopolymers שונים או לחזק כל שכבה עם חלקיקים שונים, כגון hydroxyapatite 28, ננוצלולוז 27, גרפן 35 או נגזרותיו 9,36,37 על מנת לספק אפילו פונקציות נוספות 38. למעשה, שיטה זו מבטיחה שליטה גבוהה ובכך מאפשרת לכוון בקלות בכל אזור של פיגום multilayer. אתגר זה לשחק תפקיד מכריע ITE, מאז בנוכחות-פאזית רבה ו / או מבנים ביו איזוטרופי משנים בהדרגה מרקמות אחד למשנו הם מאפיינים טיפוסיים של רקמות ממשק, כגון רצועה ל-באחד, גיד אל עצם וסחוס אל עצם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Poly(lactic acid) NatureWorks PLA 2002D
Poly(ethylene glycol) Sigma 83797-1KG-F
Sodium Cloride Sigma 793566-5KG-D
Phosfate Buffer Solution Sigma P5368-10PAK
Laboratory Mixer Brabender PLE 330 - Plasticorder
Laboratory Press Carver
Scanning Electron Microscopy Phenom-world ProX
Universal Testing Machine Instron 3365 (UK)
BioPuls Bath Instron, Norwood
Sieving Machine Endecotts E.V.F.1.
Vacuum Oven ISCO NSV9035
Precision Balance Sartorius AX224

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Comparison of different processing methods to prepare poly(lactid acid)-hydrotalcite composites. Polymer Engineering & Science. 54 (8), 1804-1810 (2014).
  3. Thakur, V. K., Thakur, M. K. Recent advances in graft copolymerization and applications of chitosan: A review. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2 (12), 2637-2652 (2014).
  4. Thakur, V. K., Thakur, M. K. Recent advances in green hydrogels from lignin: A review. International Journal of Biological Macromolecules. 72, 834-847 (2015).
  5. Thakur, V. K., Kessler, M. R. Self-healing polymer nanocomposite materials: A review. Polymer. 69, 369-383 (2015).
  6. Thakur, V. K., Thakur, M. K. Recent trends in hydrogels based on psyllium polysaccharide: a review. Journal of Cleaner Production. 82, 1-15 (2014).
  7. Voicu, S. I., Condruz, R. M., et al. Sericin Covalent Immobilization onto Cellulose Acetate Membrane for Biomedical Applications. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 4 (3), 1765-1774 (2016).
  8. Scaffaro, R., Botta, L., Sanfilippo, M., Gallo, G., Palazzolo, G., Puglia, A. M. Combining in the melt physical and biological properties of poly(caprolactone) and chlorhexidine to obtain antimicrobial surgical monofilaments. Applied Microbiology and Biotechnology. 97 (1), 99-109 (2013).
  9. Scaffaro, R., Maio, A., et al. Synthesis and self-assembly of a PEGylated-graphene aerogel. Composites Science and Technology. 128, 193-200 (2016).
  10. Scaffaro, R., Botta, L., Gallo, G., Puglia, A. M. Influence of Drawing on the Antimicrobial and Physical Properties of Chlorhexidine-Compounded Poly(caprolactone) Monofilaments. Macromolecular Materials and Engineering. 12 (300), 1268-1277 (2015).
  11. Scaffaro, R., Lopresti, F., et al. Effect of PCL/PEG-Based Membranes on Actinorhodin Production in Streptomyces coelicolor Cultivations. Macromolecular bioscience. 16 (5), 686-693 (2016).
  12. Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta, L., Rigogliuso, S., Ghersi, G. Melt Processed PCL/PEG Scaffold With Discrete Pore Size Gradient for Selective Cellular Infiltration. Macromolecular Materials and Engineering. 301 (2), 182-190 (2016).
  13. Yousefi, A. -M., Hoque, M. E., Prasad, R. G. S. V., Uth, N. Current strategies in multiphasic scaffold design for osteochondral tissue engineering: A review. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 103 (7), 2460-2481 (2015).
  14. Gillette, B. M., Rossen, N. S., et al. Engineering extracellular matrix structure in 3D multiphase tissues. Biomaterials. 32 (32), 8067-8076 (2011).
  15. Seidi, A., Ramalingam, M., Elloumi-Hannachi, I., Ostrovidov, S., Khademhosseini, A. Gradient biomaterials for soft-to-hard interface tissue engineering. Acta Biomaterialia. 7 (4), 1441-1451 (2011).
  16. Son, J. S., Kim, S. G., et al. Hydroxyapatite/polylactide biphasic combination scaffold loaded with dexamethasone for bone regeneration. Journal of Biomedical Materials Research - Part A. 99 (4), 638-647 (2011).
  17. Sundararaghavan, H. G., Burdick, J. A. Gradients with depth in electrospun fibrous scaffolds for directed cell behavior. Biomacromolecules. 12 (6), 2344-2350 (2011).
  18. Zou, B., Liu, Y., Luo, X., Chen, F., Guo, X., Li, X. Electrospun fibrous scaffolds with continuous gradations in mineral contents and biological cues for manipulating cellular behaviors. Acta biomaterialia. 8 (4), 1576-1585 (2012).
  19. Nedjari, S., Schlatter, G., Hébraud, A. Thick electrospun honeycomb scaffolds with controlled pore size. Materials Letters. 142, 180-183 (2015).
  20. Yusong, P., Qianqian, S., Chengling, P., Jing, W. Prediction of mechanical properties of multilayer gradient hydroxyapatite reinforced poly(vinyl alcohol) gel biomaterial. Journal of Biomedical Materials Research - Part B Applied Biomaterials. 101 (5), 729-735 (2013).
  21. Kim, Y. B., Kim, G. Functionally graded PCL/β-TCP biocomposites in a multilayered structure for bone tissue regeneration. Applied Physics A: Materials Science and Processing. 108 (4), 949-959 (2012).
  22. Sudarmadji, N., Tan, J. Y., Leong, K. F., Chua, C. K., Loh, Y. T. Investigation of the mechanical properties and porosity relationships in selective laser-sintered polyhedral for functionally graded scaffolds. Acta biomaterialia. 7 (2), 530-537 (2011).
  23. Molladavoodi, S., Gorbet, M., Medley, J., Kwon, H. J. Investigation of microstructure, mechanical properties and cellular viability of poly(L-lactic acid) tissue engineering scaffolds prepared by different thermally induced phase separation protocols. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials. 17, 186-197 (2013).
  24. Oh, S. H., Kim, T. H., Il Im, G., Lee, J. H. Investigation of pore size effect on chondrogenic differentiation of adipose stem cells using a pore size gradient scaffold. Biomacromolecules. 11 (8), 1948-1955 (2010).
  25. Lin, L., Gao, H., Dong, Y. Bone regeneration using a freeze-dried 3D gradient-structured scaffold incorporating OIC-A006-loaded PLGA microspheres based on β-TCP/PLGA. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 26 (1), 3 (2015).
  26. Yoo, D. Heterogeneous minimal surface porous scaffold design using the distance field and radial basis functions. Medical engineering & physics. 34 (5), 625-639 (2012).
  27. Soon, Y. -M., Shin, K. -H., Koh, Y. -H., Lee, J. -H., Choi, W. -Y., Kim, H. -E. Fabrication and compressive strength of porous hydroxyapatite scaffolds with a functionally graded core/shell structure. Journal of the European Ceramic Society. 31 (1-2), 13-18 (2011).
  28. Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta, L., Maio, A. Mechanical behavior of Polylactic acid/Polycaprolactone porous layered functional composites. Composites Part B: Engineering. 98, 70-77 (2016).
  29. Halili, A. N., Hasirci, N., Hasirci, V. A multilayer tissue engineered meniscus substitute. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 25 (4), 1195-1209 (2014).
  30. Bai, H., Wang, D., et al. Biomimetic gradient scaffold from ice-templating for self-seeding of cells with capillary effect. Acta Biomaterialia. 20, 113-119 (2015).
  31. Algul, D., Sipahi, H., Aydin, A., Kelleci, F., Ozdatli, S., Yener, F. G. Biocompatibility of biomimetic multilayered alginate-chitosan/β-TCP scaffold for osteochondral tissue. International Journal of Biological Macromolecules. 79, 363-369 (2015).
  32. Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta, L., Rigogliuso, S., Ghersi, G. Preparation of three-layered porous PLA/PEG scaffold relationship between morphology , mechanical behavior and cell permeability. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 54, 8-20 (2016).
  33. Lo Re, G., Lopresti, F., Petrucci, G., Scaffaro, R. A facile method to determine pore size distribution in porous scaffold by using image processing. Micron. 76, 37-45 (2015).
  34. Levingstone, T. J., Matsiko, A., Dickson, G. R., O'Brien, F. J., Gleeson, J. P. A biomimetic multi-layered collagen-based scaffold for osteochondral repair. Acta Biomaterialia. 10 (5), 1996-2004 (2014).
  35. Scaffaro, R., Botta, L., Maio, A., Mistretta, M. C., La Mantia, F. P. Effect of Graphene Nanoplatelets on the Physical and Antimicrobial Properties of Biopolymer-Based Nanocomposites. Materials. 9 (5), 351 (2016).
  36. Maio, A., Fucarino, R., Khatibi, R., Rosselli, S., Bruno, M., Scaffaro, R. A novel approach to prevent graphene oxide re-aggregation during the melt compounding with polymers. Composites Science and Technology. 119, 131-137 (2015).
  37. Maio, A., Agnello, S., et al. A rapid and eco-friendly route to synthesize graphene-doped silica nanohybrids. Journal of Alloys and Compounds. 664, 428-438 (2015).
  38. Maio, A., Giallombardo, D., Scaffaro, R., Piccionello, A. P., Pibiri, I. Synthesis of a fluorinated graphene oxide-silica nanohybrid: improving oxygen affinity. RSC Advances. 6 (52), 46037-46047 (2016).

Tags

Bioengineering גיליון 116 מהבחינה תפקודית פיגום מדורג הנדסת רקמות ממשק ממסי ערבוב שטיפת חלקיקים צבע גודל נקבובי PLA PEG
קליל ידידותי לסביבת כביש לפברק פולי (החומצה לקטית) פיגומים עם גודל מדורג נקבובי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta,More

Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta, L., Maio, A., Sutera, F., Mistretta, M. C., La Mantia, F. P. A Facile and Eco-friendly Route to Fabricate Poly(Lactic Acid) Scaffolds with Graded Pore Size. J. Vis. Exp. (116), e54595, doi:10.3791/54595 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter