Name: Un Facile ed ecologico percorso per fabbricare poli (acido lattico) Ponteggi con Graded dimensione dei pori (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 46 s
Description: Scopri come fabbricare ponteggi PLA/PEG a tre strati con porosità controllata mediante miscelazione a fusione e liivivia selettiva. Questo metodo ecologico offre proprietà meccaniche adatte per applicazioni di ingegneria tessutale.

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Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente da INSTM.

1. Ponteggio Fabrication <ol><li> Macinare NaCl in un frullatore da laboratorio per 20 min e asciugare su una stufa a 100 ° C. </li><li> Mettere il NaCl essiccato (45 g per volta) in una macchina di vagliatura per 30 minuti alla massima frequenza disponibile senza che si verificano in risonanza. Raccogliere sei frazioni di sale, che vanno da 500 micron a 1000 micron (M 500); da 300 micron a 500 micron (M 300); da 100 micron a 200 micron (M 100); da 90 micron a 100 (M 90); da 45 micron a 65 micron (M 45) e infine M 10 con particelle di sale dimensioni inferiori a 45 micron come schematizzato in Figura 1. </li><li> Vacuum asciugare durante la notte tutti i materiali per evitare scissione idrolitica durante la lavorazione. Per ogni materiale, selezionare la temperatura in modo da massimizzare il grado di asciugatura senza superare - nel caso di polimeri - transizione vetrosa. Quindi, scegliere T = 90 ° C per PLA e T = 25 ° C per PEG, T = 105 ° C per NaCl. </li><li> AlimentazionePLA, PEG e NaCl, con una composizione percentuale in peso di 20/5/75, rispettivamente, ad una portata operativa miscelatore discontinuo a T = 190 ° C ed n = 60 rpm e poi elaborarli fino a raggiungere un valore costante di coppia, di solito dopo circa 10 minuti. Successivamente, rapidamente raccogliere il materiale risultante. </li><li> Preparare i mono-strati utilizzando una pressa da laboratorio operante a 210 ° C, mettere le miscele in appositi stampi cilindrici con un diametro di 10 mm e un&#39;altezza di 3 mm e tenerli per 60 sec a pressione ambiente e 3 minuti a 180 bar . Successivamente, raffreddare le miscele a temperatura ambiente, mantenendo la pressione di 180 bar. </li><li> Assemblea dei tre strati tramite compressione stampaggio <ol><li> Preparare ogni singolo strato nello stesso modo di quello descritto in (1.5) ma utilizzando stampi diversi, cioè avente un diametro di 10 mm e altezza di 1 mm. Infine, ottengono 6 dischi avente un diametro di 10 mm e un&#39;altezza di 1 mm, contenente sei diverse granulometrie: M 500, M 300, M 100, </li><li> for assemblaggio a tre strati scaffold A (TLS A), si accumulano M 500, M 300 e M 100 all&#39;interno dello stampo cilindrico e compressione stampo in una pressa da laboratorio operante a 210 ° C per 60 sec a pressione ambiente e 3 minuti a 180 bar e quindi raffreddata a temperatura ambiente, mantenendo la pressione di 180 bar. NOTA: Preparare il TSL B sovrapponendo una sull&#39;altra M 90, M 45 e M 10 negli stessi stampi e condurre l&#39;operazione di compressione-stampaggio seguendo la stessa procedura utilizzata per TLS A. </li></ol></li><li> Rimuovere i dischi dagli stampi cilindrici e metterli in un bollente bagno di acqua demineralizzata, senza mescolare. 3 ore dopo, rimuovere le strutture porose risultanti dal bagno e lasciate asciugare per 12 ore a temperatura ambiente in una cappa chimica. </li></ol> 2. Analisi morfologica <ol><li> Valutare le morfologie dei ponteggi microscopio elettronico a scansione. <ol><li> Abbattere i campioni in azoto liquido e quindi collegare ilcampioni su uno stub in alluminio con un nastro adesivo di carbonio. Infine, sputter-coate oro per 90 s in atmosfera di argon prima di imaging per evitare scariche elettrostatiche durante la prova. </li></ol></li></ol> 3. Ponteggio dimensione dei pori <ol><li> Elaborare le immagini ottenute mediante analisi SEM con un software di elaborazione di immagini in grado di riconoscere la distribuzione delle dimensioni dei pori del ponteggio. NOTA: In questo lavoro l&#39;analisi della distribuzione delle dimensioni dei pori è stata effettuata utilizzando un software MATLAB basato descritto in precedenza 33 </li></ol> 4. porosità <ol><li> Pesare campioni prima lisciviazione e valutare la porosità teorica secondo la seguente espressione: <img alt="Equazione 1" src="/files/ftp_upload/54595/54595eq1.jpg" /> NOTA: m NaCl, m PEG e PLA m, sono rispettivamente la massa teorica di NaCl, PEG e PLA, assumendo miscele omogenee. Tha densità (ρ) di NaCl, PEG e PLA sono rispettivamente 2,16 g / cm 3, 1,12 g / cm 3 e 1,24 g / cm 3. </li><li> Pesare campioni dopo lisciviazione ed essiccamento per valutare la densità apparente dei campioni (ρ scaffold), e poi valutare la vera porosità come il reciproco del rapporto tra la densità apparente del ponteggio e la densità non porosa PLA usando l&#39;espressione (2). NOTA: esprime il rapporto tra il volume vuoto del ponteggio e tutto il volume del ponteggio (vuoto + completo). <img alt="Equazione 2" src="/files/ftp_upload/54595/54595eq2.jpg" /></li></ol> 5. Proprietà meccaniche <ol><li> Testare i campioni nelle modalità di compressione utilizzando una macchina di trazione, dotato di una cella di carico 1 kN. Impostare una velocità di deformazione costante di 1 mm min -1. </li><li> Per studiare le prestazioni meccaniche dei campioni in ambiente fisiologico, dotare il dynamometer con un bagno contenente (PBS), (pH = 7,4) a 37 ° C ed eseguire il test con la stessa configurazione come quella descritta al punto 5.1. <ol><li> Prima di ogni misurazione in ambiente umido, immergere i campioni con PBS in un pallone sotto vuoto per 5 minuti per far PBS riempire tutti i pori. Successivamente, permettono i ponteggi di rimanere in PBS a 37 ° C per 15 minuti per raggiungere la temperatura predefinita. </li></ol></li><li> Determinare la forza di adesione interfacciale (IAS) tra gli strati di TL A e B TL utilizzando un&#39;apparecchiatura prova di resistenza interfacciale progettati su misura, collegato ad una macchina di prova meccanica secondo un metodo descritto in letteratura 32,34. <ol><li> Fissare l&#39;impalcatura sulla piattaforma e garantirne il corretto allineamento con cella di carico e la base della piastra della macchina. Fissare i campioni ponteggio per dei test di alluminio utilizzando un adesivo ad alta viscosità e metterli in apparecchiature per il test. </li><li> Per la condizione di test sul bagnato, idratare i campioni in PBS per 1 ora PRIo test. Utilizzare una cella di carico 1 kN, sotto un carico di trazione applicato ad una velocità di deformazione di 1 mm min -1. NOTA: tenere presente che errore può verificarsi sia al carico di rottura di uno degli strati o per delaminazione alle interfacce. Valutare l&#39;IAS come la forza massima della curva sforzo-deformazione. </li></ol></li></ol>

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<li>Maio, A., Fucarino, R., Khatibi, R., Rosselli, S., Bruno, M., Scaffaro, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+approach+to+prevent+graphene+oxide+re-aggregation+during+the+melt+compounding+with+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">A novel approach to prevent graphene oxide re-aggregation during the melt compounding with polymers.</a> Composites Science and Technology. 119, 131-137 (2015).</li>
<li>Maio, A., Agnello, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rapid+and+eco-friendly+route+to+synthesize+graphene-doped+silica+nanohybrids%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Alloys+and+Compounds%22%5BJournal%5D)">A rapid and eco-friendly route to synthesize graphene-doped silica nanohybrids.</a> Journal of Alloys and Compounds. 664, 428-438 (2015).</li>
<li>Maio, A., Giallombardo, D., Scaffaro, R., Piccionello, A. P., Pibiri, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+a+fluorinated+graphene+oxide-silica+nanohybrid%3A+improving+oxygen+affinity%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Synthesis of a fluorinated graphene oxide-silica nanohybrid: improving oxygen affinity.</a> RSC Advances. 6 (52), 46037-46047 (2016).</li>
</ol>

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Il primo passo critico è l&#39;ottimizzazione di setacciatura efficienza. L&#39;elevato controllo della granulometria NaCl è fondamentale per la preparazione di scaffold con distribuzione dimensionale dei pori desiderato. Un altro punto critico è di evitare la rottura delle sottili monostrati PLA durante l&#39;estrazione del campione dallo stampo. L&#39;analisi di elaborazione delle immagini potrebbe non essere rappresentativo dell&#39;intero dispositivo. Durante le prove di trazione, il cam...

L'interesse per i polimeri biodegradabili è cresciuto di importanza negli ultimi anni sia nel mondo accademico che nell'industria, a causa delle crescenti preoccupazioni riguardanti i rifiuti di plastica e la riduzione dell'uso di fonti non rinnovabili1-7. In particolare, i polimeri sintetici biocompatibili e biodegradabili sono diffusi in diversi campi applicativi biomedici, come il rilascio controllato di farmaci8,9, i fili di sutura riassorbibili8,10, l'intensificazione dei bioprocessi11 e l'ingegneria tissutale12.
L'ingegneria tissutale si concentra sullo sviluppo di dispositivi in grado di ripristinare e mantenere la normale funzione nei tessuti malati o danneggiati. La maggior parte dei tessuti nativi è composta da diversi tipi di cellule e matrici extracellulari (ECM) in specifiche gerarchie spaziali. Ad esempio, la cartilagine articolare (AC) è costituita da diverse zone con diversi tipi e orientamenti di fibre di collagene e proteine leganti il collagene. Inoltre, la cartilagine e l'osso mostrano strutture gerarchiche significativamente diverse. In questo contesto, la preparazione di scaffold multistrato con proprietà ingegnerizzate in ogni strato potrebbe consentire la sostituzione di tessuti eterogenei tenendo conto di tutti i microambienti locali di questi sistemi complessi13,14.
Sulla base delle caratteristiche cellulari/biologiche e/o fisico-chimiche degli scaffold le principali strategie adottate dall'ingegneria tissutale possono essere suddivise in monofasiche, bifasiche e trifasiche. Gli approcci bifasici e trifasici (BTA) utilizzano due o tre diverse architetture di pori, materiali o riempitivi per preparare dispositivi funzionali multistrato. Inoltre, un singolo materiale può essere utilizzato per realizzare dispositivi bifasici o trifasici, purché sia possibile creare un gradiente nelle sue proprietà fisiche12.
La migrazione cellulare svolge un ruolo chiave nella morfogenesi, nell'infiammazione, nella guarigione delle ferite e nelle metastasi tumorali. Il movimento cellulare è favorito dalla presenza di un gradiente di proprietà chimico-fisiche dalla superficie al nucleo del dispositivo. Pertanto, i biomateriali che soddisfano i requisiti sopra discussi possono essere utili nello studio della migrazione cellulare. Oltre ai gradienti chimici che innescano la migrazione cellulare (chemiotassi), anche le proprietà meccaniche del substrato di coltura cellulare possono portare al movimento cellulare (meccanotassi)15.
La struttura multistrato può anche fornire il rilascio regolabile di farmaci specifici incorporati all'interno della matrice polimerica, modificando l'area specifica dello strato o la quantità di farmaci caricati. 
Nell'ultimo decennio, al fine di sviluppare scaffold che possiedono un gradiente discreto o continuo di proprietà morfologiche, come la porosità o la dimensione dei pori, sono stati presentati diversi approcci16-31. Gli articoli più recenti si sono concentrati sulla preparazione di BTA adottando: lisciviazione delle particelle 12,28,32, tecnica di schiumatura a gas16, elettrofilatura17-19, tecnica di colata strato per strato20, prototipazione rapida21,22, separazione di fase indotta termicamente (TIPS)22, centrifugazione liofilizzata24,25, superfici minime periodiche triple (TPMS)26, liofilizzazione27-30.
Nell'ambito di questo lavoro, presentiamo un percorso rapido e semplice per ottenere scaffold porosi a tre strati (TLS) basati su PLA, combinando la miscelazione per fusione, lo stampaggio a compressione e la lisciviazione del sale. A differenza della maggior parte delle tecnologie comunemente utilizzate per la produzione di scaffold , la strategia qui adottata può essere considerata pienamente eco-compatibile, in quanto non richiede alcun solvente tossico potenzialmente pericoloso per l'ambiente e per le cellule e i tessuti viventi32. Le relazioni di base processo-struttura-proprietà stabilite in questo studio, analizzando sia le caratteristiche morfologiche che il comportamento meccanico dei dispositivi fabbricati, forniscono una guida per i futuri progressi nella progettazione di scaffold graduati multifunzionali con specifiche proprietà target.

<table><tbody><tr><td>Poli(acido lattico)</td><td>NatureWorks</td><td>PLA 2002D</td><td></td></tr><tr><td>Poli(glicole etilenico)</td><td>Sigma</td><td>83797-1KG-F</td><td></td></tr><tr><td>Cloruro di sodio</td><td>Sigma</td><td>793566-5KG-D</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione tampone fosfato</td><td>Sigma</td><td>P5368-10PAK</td><td></td></tr><tr><td>Miscelatore da laboratorio</td><td>Brabender</td><td>PLE 330 - Pressa da laboratorio Plasticorder</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Microscopia</td> elettronica a scansione Carver <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Phenom-world</td><td>ProX</td><td></td></tr><tr><td>Macchina di prova universale</td><td>Instron</td><td>3365 (Regno Unito)</td><td></td></tr><tr><td>BioPuls Bath</td><td>Instron,</td> Setacciatrice Norwood <td></td><td></td></tr><tr><td>Endecotts</td><td>EVF1.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Forno a Vuoto</td><td>ISCO</td><td>NSV9035</td><td></td></tr><tr><td>Bilancia di Precisione</td><td>Sartorius</td><td>AX224</td><td></td></tr></tbody></table>

un facile ed ecologico percorso per fabbricare poli (acido lattico) ponteggi con graded dimensione dei pori

A Facile and Eco-friendly Route to Fabricate Poly(Lactic Acid) Scaffolds with Graded Pore Size

Negli ultimi anni, gli scaffold funzionalmente graduati (FGS) hanno acquisito un ruolo cruciale per la produzione di dispositivi per l'ingegneria tissutale. L'importanza di questo nuovo campo della ricerca sui biomateriali è dovuta alla necessità di sviluppare impianti in grado di imitare la complessa funzionalità dei vari tessuti, compreso un continuo passaggio da una struttura o composizione all'altra. In quest'ultimo contesto, un argomento di principale interesse riguarda la progettazione di scaffold appropriati per il tessuto di interfaccia osso-cartilagine. In questo studio, gli scaffold a tre strati con dimensioni dei pori graduate sono stati ottenuti mescolando per fusione poli(acido lattico) (PLA), cloruro di sodio (NaCl) e polietilenglicole (PEG). Le distribuzioni delle dimensioni dei pori sono state controllate mediante granulometria NaCl e solvatazione PEG. Gli scaffold sono stati caratterizzati da un punto di vista morfologico e meccanico. È stata trovata una correlazione tra il metodo di preparazione, l'architettura dei pori e il comportamento meccanico a compressione. La forza di adesione dell'interfaccia è stata valutata quantitativamente utilizzando un test di resistenza interfacciale progettato su misura. Inoltre, al fine di imitare la fisiologia umana, sono stati eseguiti anche test meccanici in soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) a 37 °C. Il metodo qui presentato fornisce un elevato controllo della porosità, della distribuzione delle dimensioni dei pori e delle prestazioni meccaniche, offrendo così la possibilità di fabbricare scaffold a tre strati con proprietà su misura seguendo un percorso semplice ed ecologico.

L&#39;influenza della dimensione delle particelle NaCl sull&#39;architettura pori degli scaffold è stata valutata qualitativamente e quantitativamente studiando la morfologia dei campioni e calcolare la distribuzione delle dimensioni dei pori mediante analisi dell&#39;immagine, rispettivamente Figura 2a -. F mostra SEM micrografie di ponteggi mono-strati risultanti dal sale-lisciviazione di materiali contenenti diverse granulometrie NaCl. <p class="j...

In questo lavoro, sono stati preparati scaffold in poli(acido lattico)/polietilenglicole (PLA/PEG) utilizzando una combinazione di miscelazione per fusione e lisciviazione selettiva. Il metodo qui discusso ha permesso di sviluppare scaffold a tre strati controllando altamente sia la porosità che la dimensione dei pori. Le proprietà meccaniche sono state valutate anche in ambiente fisiologico.

Un Facile ed ecologico percorso per fabbricare poli (acido lattico) Ponteggi con Graded dimensione dei pori

Over the recent years, functionally graded scaffolds (FGS) gaineda crucial role for manufacturing of devices for tissue engineering. The importance of ...

L'ingegneria tissutale si concentra sullo sviluppo di dispositivi in grado di ripristinare e mantenere la funzione normale nei tessuti malati o danneggiati. La maggior parte dei tessuti nativi è composta da diversi tipi di cellule e matrici extracellulari organizzati in gerarchie spaziali specifiche. Ad esempio, la cartilagine articolare è costituita da diverse zone con tipi e orientamenti variabili di fibre di collagene e proteine leganti il collagene.Le principali strategie adottate nell'ingegneria tissutale possono essere suddivise in approcci monofasici, bifasici e trifasici. Gli approcci bifasici e trifasici utilizzano due o tre diverse architetture porose, materiali o riempitivi per preparare dispositivi funzionali multistrato. Un singolo materiale può essere utilizzato anche per ottenere dispositivi bifasici o trifasici, qualora sia possibile creare un gradiente di una o più proprietà fisiche.Nell'ambito di questo lavoro, viene presentata una metodica rapida e semplice per ottenere un impalcatura porosa a tre strati a base di acido polilattico. Diversamente da molte altre tecnologie di produzione di impalcature, la strategia qui adottata può considerarsi ecocompatibile, poiché non richiede l'uso di solventi tossici potenzialmente pericolosi per l'ambiente e per le cellule vive nei tessuti. In particolare, il percorso proposto combina miscelazione a fusione, stampaggio a compressione e sinterizzazione con sale.Sono state analizzate sia l'analisi morfologica che il comportamento meccanico delle strutture, prestando particolare attenzione alle relazioni tra struttura, processo e proprietà dei dispositivi preparati. Il cloruro di sodio è stato macinato in un macinatore da laboratorio per 20 minuti. Successivamente, il cloruro di sodio è stato essiccato su un riscaldatore a 100 gradi C prima di essere setacciato in una macchina per setacciatura per 30 minuti alla frequenza più alta disponibile che non presentasse risonanza.Le sei frazioni selezionate variavano da 1.000 micron a 500 micron, da 500 micron a 300 micron, da 200 micron a 100 micron, da 100 micron a 90, e da 65 a 45, con l'ultima frazione contenente particelle di sale di dimensioni inferiori a 45 micron. Tutti i materiali sono stati essiccati a vuoto per tutta la notte, al fine di evitare scissioni idrolitiche durante la lavorazione, l'acido polilattico a 90 gradi C, il polietilenglicole a 25 gradi C e il cloruro di sodio a 105 gradi C. Prima della miscelazione a fusione, l'acido polilattico, il polietilenglicole e il cloruro di sodio sono stati mescolati meccanicamente in un becher in proporzione del 20 percento in peso per l'acido polilattico, del cinque percento in peso per il polietilenglicole e del 75 percento in peso per il cloruro di sodio. I materiali sono stati quindi alimentati in un miscelatore discontinuo.La temperatura è stata impostata a 190 gradi C e la velocità del rotore a 60 giri/min. I materiali sono stati lavorati fino al raggiungimento di un valore costante di coppia, generalmente dopo circa 10 minuti. La miscela è quindi stata estrusa e raffreddata bruscamente in azoto liquido.Per preparare ogni strato, le miscele sono state sottoposte a stampaggio per compressione in una pressa da laboratorio a 210 gradi C. I campioni sono stati stampati in un apposito stampo cilindrico con un diametro di 10 millimetri e un'altezza di tre millimetri. I materiali sono stati preriscaldati per 60 secondi a pressione atmosferica e a 210 gradi C. Successivamente, la pressione è stata aumentata a 180 bar e mantenuta per tre minuti. Le miscele sono state quindi raffreddate a temperatura ambiente, mantenendo la pressione a 180 bar.Le miscele polimeriche di cloruro di sodio preparate utilizzando particelle di sale di dimensioni diverse sono state inserite in uno stampo cilindrico appropriato con un diametro di 10 millimetri e un'altezza di tre millimetri. I materiali sono stati quindi nuovamente sottoposti a stampaggio per compressione per cinque minuti. Più in dettaglio, sono stati preparati due diversi scaffold a tre strati.In un caso, la struttura a tre strati è stata ottenuta assemblando miscele riempite con particelle di cloruro di sodio di dimensioni comprese tra 1.000 micron e 500 micron, tra 500 micron e 300 micron, e tra 200 micron e 100 micron. L'altro impalcatura a tre strati è stata ottenuta assemblando miscele riempite con particelle di cloruro di sodio di dimensioni comprese tra 100 micron e 90, tra 65 e 45 micron, e l'ultimo strato con particelle di sale di dimensioni inferiori a 45 micron. Le miscele sono state quindi rimosse dallo stampo cilindrico, pesate e immerse in acqua deionizzata in ebollizione per tre ore, senza agitazione.Le strutture risultanti sono state quindi lasciate asciugare per 12 ore a temperatura ambiente sotto cappa. Inoltre, al fine di valutare la connettività e l'assorbimento di acqua, i campioni sono stati pesati prima e dopo l'essiccazione. La porosità teorica di ciascun campione è stata valutata secondo le seguenti espressioni.La composizione della miscela è stata progettata al fine di ottenere scaffold con una porosità teorica del 70,8%. La porosità calcolata mediante la domanda due è molto vicina a quella teorica per tutti i tipi di scaffold, il che rende ragionevole concludere che tutti gli agenti porogeni siano stati estratti dai dispositivi. Le morfologie degli scaffold sono state valutate mediante microscopia elettronica a scansione. I campioni sono stati fratturati in azoto liquido.Successivamente, i campioni sono stati fissati su un supporto in alluminio utilizzando un nastro adesivo in carbonio. Prima dei test di compressione in ambiente fisiologico, i campioni sono stati riempiti con soluzione salina tampone al fosfato mediante l'uso di un pallone a vuoto. Questo metodo permette alla soluzione di riempire tutto il volume vuoto dell'impalcatura.Infine, sono stati eseguiti test di trazione al fine di valutare la resistenza dell'adesione interfacciale tra gli strati. L'analisi mediante microscopia elettronica a scansione ha confermato l'importante influenza delle dimensioni delle particelle di cloruro di sodio sulla struttura porosa dell'impalcatura. Le figure uno a, f mostrano immagini ottenute mediante microscopia elettronica a scansione di impalcature realizzate attraverso la lisciviazione di materiali riempiti con granulometrie saline diverse.La misurazione della dimensione dei pori ha rivelato che la dimensione media dei pori dello scaffold è fortemente controllata dalla dimensione del cloruro di sodio incorporato nella matrice polimerica. In particolare, lo scaffold ottenuto dalla miscela contenente sale setacciato nell'intervallo compreso tra 1.000 e 500 micron ha mostrato pori con un diametro medio di 500 micron, probabilmente a causa della frantumazione delle particelle di sale con diametro superiore a 500 micron durante il mescolamento in fase fusa. Come chiaramente visibile nella stessa figura, l'architettura porosa è caratterizzata da un numero ridotto di pori irregolari, scarsamente interconnessi e circondati da pareti spesse circa 10 micron.La figura 1b mostra la morfologia dell'impalcatura ottenuta utilizzando sale nell'intervallo da 500 a 300 micron. In questo caso, si è osservato che i pori presentano un diametro medio compreso nello stesso intervallo delle particelle di sale inserite durante il processo di fusione, confermando così che non si è verificata alcuna rottura delle particelle durante il mescolamento in fase fusa. Le pareti attorno ai pori si sono rivelate più sottili, di circa cinque micron, rispetto al caso precedente.Lo scaffold ottenuto utilizzando sale nell'intervallo da 200 a 100 micron ha mostrato una struttura porosa bimodale caratterizzata da una rete eterogenea composta da pori grandi di 100-200 micron, circondati da pori più piccoli. Questa architettura porosa migliora l'interconnessione tra i pori e la loro quantità per unità di volume, sebbene determini un notevole assottigliamento dello spessore delle pareti. La morfologia dello scaffold ottenuto utilizzando sale nell'intervallo da 100 a 90 micron ha mostrato pori approssimativamente cubici, distribuiti in modo omogeneo all'interno della matrice polimerica.Micro-pori, a causa della solvatazione del polietilene glicole, sono stati riscontrati all'interno delle pareti che appaiono infatti molto irregolari. La microfotografia al microscopio elettronico a scansione dell'impalcatura ottenuta utilizzando sale con dimensioni comprese tra 45 e 65 micron ha mostrato una grande quantità di pori per unità di volume, con diametri compresi tra 45 e 765 micron. Infine, l'impalcatura ottenuta utilizzando sale di dimensioni inferiori a 45 micron ha mostrato la quantità maggiore di pori per unità di volume.L'architettura dei pori presentava una dimensione media dei pori di circa 20 micrometri, con un elevato grado di interconnessione e pareti molto sottili con uno spessore inferiore a un micrometro. La morfologia degli scaffold assemblati era caratterizzata da tre strati ben distinti che mostravano tre diverse dimensioni medie dei pori. Come previsto, ogni strato manteneva la stessa architettura porosa dopo i passaggi di assemblaggio e di lavaggio.Come chiaramente visibile, tutti i dispositivi non presentano alcuna frattura interna né discontinuità nella matrice tra i diversi strati. Durante i test di compressione è stato osservato un decremento del modulo elastico dei campioni all’aumentare della rispettiva dimensione media dei pori. I test effettuati in condizioni umide hanno causato una riduzione dei moduli elastici di circa il 10%. Tuttavia, il comportamento meccanico complessivo dei dispositivi non è cambiato.I dispositivi a tre strati hanno presentato un modulo elastico paragonabile a quello del rispettivo strato più debole. Il test ha evidenziato che la frattura si è verificata nella parte centrale dello strato più debole dei dispositivi a tre strati, senza osservare alcun processo di delaminazione. I dati raccolti hanno confermato che la resistenza all'adesione interfacciale era superiore al 10 size strength dello strato più debole, confermando quanto osservato mediante analisi al microscopio elettronico a scansione.In conclusione, in questo lavoro sono stati sviluppati scaffold degradabili a base di acido polilattico con un gradiente definito di dimensione dei pori, combinando fusione, stampaggio a compressione ed estrazione selettiva. I dispositivi presentano una struttura porosa interconnessa con una porosità di circa il 70% e una prevedibilità della dimensione dei pori controllando la granulometria del cloruro di sodio nella fase di fusione, come confermato dall'analisi al microscopio elettronico a scansione. L'analisi morfologica ha inoltre mostrato che gli scaffold a tre strati sono caratterizzati da strati ben definiti con diverse dimensioni dei pori.I test di resistenza all'adesione interfaciale hanno rivelato un'adesione dello strato I senza delaminazione.

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