Ein Facile und umweltfreundliche Weg zu fabrizieren Poly (Milchsäure) Scaffolds mit Graded Porengröße

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wurden Gerüste aus Poly(milchsäure)/Polyethylenglykol (PLA/PEG) mit einer Kombination aus Schmelzemischen und selektiver Laugung hergestellt. Das hierin diskutierte Verfahren ermöglichte die Entwicklung von dreischichtigen Gerüsten durch hochgradige Kontrolle sowohl der Porosität als auch der Porengröße. Die mechanischen Eigenschaften wurden auch in einer physiologischen Umgebung bewertet.

Zusammenfassung

In den letzten Jahren haben funktionell abgestufte Gerüste (FGS) eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Geräten für das Tissue Engineering übernommen. Die Bedeutung dieses neuen Bereichs der Biomaterialforschung beruht auf der Notwendigkeit, Implantate zu entwickeln, die in der Lage sind, die komplexe Funktionalität der verschiedenen Gewebe nachzuahmen, einschließlich eines kontinuierlichen Wechsels von einer Struktur oder Zusammensetzung zur anderen. In diesem Zusammenhang ist ein Hauptthema von Interesse die Gestaltung geeigneter Gerüste für Knochen-Knorpel-Grenzflächengewebe. In dieser Studie wurden dreischichtige Gerüste mit abgestufter Porengröße durch Schmelzmischen von Poly(milchsäure) (PLA), Natriumchlorid (NaCl) und Polyethylenglykol (PEG) hergestellt. Die Porengrößenverteilungen wurden durch NaCl-Granulometrie und PEG-Solvatation kontrolliert. Die Gerüste wurden aus morphologischer und mechanischer Sicht charakterisiert. Es wurde ein Zusammenhang zwischen der Präparationsmethode, der Porenarchitektur und dem druckmechanischen Verhalten festgestellt. Die Grenzflächenhaftfestigkeit wurde quantitativ mit Hilfe eines speziell entwickelten Grenzflächenfestigkeitstests bewertet. Um die menschliche Physiologie nachzuahmen, wurden darüber hinaus auch mechanische Tests in phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) bei 37 °C durchgeführt. Das hier vorgestellte Verfahren bietet eine hohe Kontrolle der Porosität, der Porengrößenverteilung und der mechanischen Leistung und bietet somit die Möglichkeit, dreischichtige Gerüste mit maßgeschneiderten Eigenschaften herzustellen, indem ein einfacher und umweltfreundlicher Weg verfolgt wird.

Einleitung

Das Interesse an biologisch abbaubaren Polymeren hat in den letzten Jahren sowohl in der akademischen Welt als auch in der Industrie an Bedeutung gewonnen, aufgrund der zunehmenden Besorgnis über Plastikmüll und der Reduzierung der Verwendung nicht erneuerbarer Quellen^1-7. Insbesondere biokompatible und biologisch abbaubare synthetische Polymere sind in mehreren biomedizinischen Anwendungsbereichen weit verbreitet, wie z. B. in der arzneimittelkontrollierten Freisetzung^8,9, in resorbierbaren Nahtfäden^8,10, in der Bioprozessintensivierung¹¹ und im Tissue Engineering¹².

Tissue Engineering....

Protokoll

1. Scaffold Fabrication

1. Mahlen NaCl in einem Labormischer für 20 min trocknen und es auf einem Erhitzer auf 100 ° C.
2. Setzen Sie den getrockneten NaCl (45 g zum Zeitpunkt) in einer Siebmaschine 30 Minuten bei der höchsten verfügbaren Frequenz ohne in Resonanz auftritt. Sammeln sechs Salzfraktionen, im Bereich von 500 um bis 1000 um (M 500); von 300 um bis 500 um (M 300); von 100 um bis 200 um (M 100); von 90 um bis 100 (M 90); von 45 & mgr; m bis 65 & mgr; m (M 45) und schließlich 10 M mit Salzpartikel Größe kleiner als 45 um , wie in Abbildung 1 schematisch dargestellt.
3. Vakuum-Trocknen über Nacht alle Materialien, um hy....

Ergebnisse

Der Einfluss von NaCl Partikelgröße auf der Porenarchitektur der Gerüste wurde qualitativ und quantitativ bewertet , indem die Morphologie der Proben untersucht und die Porengrößenverteilung durch Bildanalyse zu berechnen, jeweils 2a Figur -. F zeigt SEM - Aufnahmen von einschichtigen Gerüste resultierende von Salz-Auslaugung von Materialien mit unterschiedlichen NaCl Partikelgrößen enthält.

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Diskussion

Der erste wichtige Schritt ist die Optimierung der Effizienz Siebung. Die hohe Kontrolle der NaCl-Partikelgröße ist von grundlegender Bedeutung für die Herstellung Gerüst mit gewünschten Porengrößenverteilung. Ein weiterer wichtiger Schritt ist die Vermeidung der Bruch der dünnen PLA Monolayern während der Probenentnahme aus der Form. Die Bildverarbeitungs Analyse möglicherweise nicht repräsentativ für das gesamte Gerät.

Während Zugversuche kann die Probe losreißen von dem Gerät.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Poly(milchsäure)	NatureWorks	PLA 2002D
Poly(ethylenglykol)	Sigma	83797-1KG-F
Natriumclorid	Sigma	793566-5KG-D
Phosfatpufferlösung	Sigma	P5368-10PAK
Labormischer	Brabender	PLE 330 - Plasticorder
Laborpresse	Carver
Rasterelektronenmikroskopie	Phenom-world	ProX
Universalprüfmaschine	Instron	3365 (UK)
BioPuls Bath	Instron, Norwood
Siebmaschine	Endecotts	E.V.F.1.
Vakuumschrank	ISCO	NSV9035
Präzisionswaage	Sartorius	AX224