Realizzazione superidrofobiche Materiali Polimerici per applicazioni biomediche

L'obiettivo generale del seguente esperimento è quello di fabbricare reti fibrose biodegradabili e rivestimenti nano o microparticelle da miscele di polimeri biomedici e di regolare la capacità di bagnare questi materiali variando la miscela di copolimeri. Ciò si ottiene sintetizzando prima copolimeri funzionanti in una polimerizzazione ad apertura di anello e successivamente innestando su catene di idrocarburi C 18. In una seconda fase, i copolimeri vengono disciolti insieme al policaprolattone o al glicoside di lattide in un solvente organico, e successivamente vengono filati o spruzzati elettronicamente, il che si traduce rispettivamente in reti tridimensionali in microfibra o rivestimenti di nano microparticelle.

Vengono quindi eseguiti studi di goniometria dell'angolo di contatto sulle reti e sui rivestimenti per comprendere in che modo la composizione del copolimero del diametro della fibra e la composizione della miscela influenzino la capacità di bagnare la superficie e portino a biomateriali super idrofobici. I risultati mostrano come l'idrofobicità sia migliorata aumentando la concentrazione di copolimero nella miscela di elettropolimero come determinato dagli studi sull'angolo di contatto con l'acqua che avanza e si ritira. Le implicazioni di questa tecnica si estendono a situazioni come la chemioterapia perché questi materiali possono fungere da depositi locali di somministrazione di farmaci per il rilascio prolungato di agenti intrappolati con il relativo rilascio di farmaci controllabile dalla composizione del polimero e dalla rugosità superficiale.

Per iniziare a sintetizzare il monomero necessario per l'esperimento seguendo le istruzioni nel protocollo di testo allegato. Quindi preriscaldare un bagno di olio siliconico a 140 gradi Celsius. Misurare due porzioni, 2,1 grammi ciascuna, una cinque benzel oxy una tre diossina da possedere, e aggiungerla a separare i palloni secchi da 100 millilitri a fondo tondo.

Quindi, misura 5,7 grammi di DL lattide e aggiungilo a una sola di queste fiasche. Aggiungere un'ancoretta magnetica a entrambe le boccette e sigillare le boccette con tappi di gomma. Quindi, misurare 240 milligrammi di latta due etil H, non otto in un piccolo pallone a forma di pera.

Sciacquare entrambi i matracci contenenti il monomero con azoto su un collettore laterale per cinque minuti, quindi a 4,24 millilitri di epsilon capralattone sul pallone contenente solo cinque benzoossidi uno tre diossina, due propri mentre sotto azoto, evacuare tutte e tre le atmosfere dei flaconi applicando un alto vuoto di circa 300 millitorr per 15 minuti per rimuovere ogni traccia d'acqua. Quindi ricaricare l'atmosfera del pallone con azoto e, di nuovo, tirare un vuoto alto. Ripetere questo ciclo per un totale di tre volte.

Una volta spurgati e sotto azoto per l'ultima volta, posizionare i palloni monomerici nel bagno d'olio a 140 gradi Celsius. Quindi, aggiungere 500 microlitri di toluene secco al pallone a forma di pera con il catalizzatore di stagno sotto azoto a circa 100 microlitri della soluzione del catalizzatore alle miscele monomeriche. Una volta che tutti i solidi si sono sciolti, mantenere il composto a 140 gradi Celsius per non più di 24 ore.

Quindi raffreddare il polimero fuso a temperatura ambiente. Una volta raffreddati, sciogliere i polimeri in 50 millilitri di clorometano, quindi far precipitare la soluzione in 200 millilitri di metanolo freddo. Decantare il surnatante e asciugare il polimero rimanente sotto vuoto spinto.

Conservare i polimeri essiccati nel congelatore a meno 20 gradi Celsius fino a dopo. Utilizzare inoltre sciogliere circa sei grammi di polimero in 120 millilitri di tetraedro in un recipiente di idrogenazione ad alta pressione. Quindi aggiungere due grammi di un catalizzatore di carbonio al palladio.

Quindi, aggiungere idrogeno al recipiente utilizzando un apparecchio di idrogenazione. Idrogenare il recipiente a 50 PSI per quattro ore. Una volta completato, filtrare il catalizzatore di palladio e carbonio utilizzando un letto impaccato di farina fossile.

Quindi concentrare il polimero a circa 50 millilitri sotto rotatorio di aberrazione. Precipitare il volume rimanente in metanolo freddo. Quindi, decantare il surnatante, quindi asciugare il volume rimanente sotto vuoto spinto, sciogliere il polimero essiccato insieme a 1,5 equivalenti di acido sterico in 500 millilitri di colorante secco cloralio metano.

Quindi aggiungere due equivalenti di DCC e tre scaglie di quattro dimetil amminoparidina. Mescolare la miscela sotto l'azoto a temperatura ambiente per 24 ore. Rimuovere il materiale insolubile attraverso una serie di tre filtrazioni e concentrazioni ripetute.

Alla fine, concentrare la soluzione a 50 millilitri. Infine, precipitare il polimero concentrato in 175 millilitri di metanolo freddo e filtrare il polimero utilizzando un imbuto di cinghiale. Quindi asciugare il polimero sotto vuoto alto durante la notte per l'elettrofilatura, sciogliere il polimero durante la notte dal 10 al 40% in una miscela cinque a uno di cloroformio e metanolo per policaprolattone, o una miscela sette a tre di tetraedro e NN dimetilformammide per PLGA per elettro spruzzatura.

Preparare le soluzioni polimeriche a una concentrazione inferiore, compresa tra il due e il 10%, in un solvente come il cloroformio. Quindi, caricare circa 4,5 millilitri di soluzione in una siringa di vetro dotata di un ago calibro 18 e posizionare la siringa sulla pompa a siringa. Quindi impostare la velocità con cui erogare questa soluzione a cinque millilitri all'ora.

Coprire la piastra di raccolta con un foglio di alluminio e fissare la pellicola con del nastro adesivo lungo i bordi esterni. Collegare l'alto volumetage Cavo di alimentazione CC alla punta dell'ago e la terra al tamburo del collettore. Come primo tentativo.

Impostare la punta alla distanza del collettore a 15 centimetri per coprire un'ampia area. Accendere il tamburo di raccolta rotante e traslante a 45 giri/min. Quindi avviare la pompa a siringa e accendere il set di sorgenti ad alta tensione.

A cinque kilovolt, regolare inizialmente la tensione, se necessario, per ottenere un cono su misura accettabile. Una volta che la pompa a siringa si ferma, spegnere la fonte di alta tensione, seguita dalla pompa a siringa e dal tamburo motorizzato. Lasciare che l'involucro elettrorotante continui a ventilare per almeno 30 minuti.

Quindi rimuovere il polimero raccolto dal tamburo e lasciare evaporare i solventi in tracce in una cappa durante la notte. Le lastre PGLA possono essere conservate a temperatura ambiente per almeno due settimane e le lastre di policaprolattone possono essere conservate a temperatura ambiente per un massimo di due mesi. Tagliare strisce di 0,5 centimetri per tre centimetri della rete o del materiale rivestito e posizionare la striscia sottile sul palco di un angolo di contatto.

Il goniometro eroga quindi una goccia d'acqua da cinque microlitri utilizzando un ago calibro 24 e per entrare in contatto con la superficie del materiale, continua ad aggiungere lentamente altri 20-25 microlitri di acqua e cattura l'immagine della gocciolina. Questo rappresenta l'angolo di contatto con l'acqua in avanzamento. Quindi, prelevare lentamente la stessa goccia e contemporaneamente acquisire il suo profilo di goccia.

Ripetere questo processo 10 volte su diverse posizioni di superficie discrete per riportare un valore medio. L'imaging SEM rivela che le maglie elettrofilate sono il risultato di microfibre aggrovigliate e i rivestimenti spruzzati elettro sono una raccolta di particelle di varie dimensioni. Le miscele di elettrofilatura ed elettrospruzzatura rivelano che la concentrazione di dopamina del copolimero influisce sull'idrofobicità.

Inoltre, la composizione del copolimero influisce sull'idrofobicità con un maggiore contenuto di PG C 18 che produce angoli di contatto più elevati, come mostrato qui, la bagnatura di massa delle maglie elettrofilate sommerse può essere monitorata in modo non distruttivo nel tempo utilizzando la micro tomografia computerizzata. Nella parte superiore del set di immagini. La rete in policaprolattone puro si bagna rapidamente quando l'acqua si infiltra nel materiale sfuso il primo giorno.

Al contrario, la rete è dod con il 30% di P-C-L-P-G-C 18 rimane non bagnato per più di 75 giorni con l'aria che rimane all'interno della struttura di massa. Questi risultati illustrano l'importanza dei materiali sfusi super idrofobici per il loro utilizzo in applicazioni non bagnanti. Una volta padroneggiata, la procedura di chimica dei polimeri può essere eseguita in soli tre o quattro giorni con un'attenta pianificazione.

Inoltre, una volta identificati i parametri di elettrofilatura o elettrospruzzatura adeguati, la fabbricazione di reti e rivestimenti di particelle può essere eseguita in una o tre ore a seconda dello spessore desiderato di questi materiali.