Degradation behavior of polyester nano / micro fibrous materials

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24410%2F17%3A00004240" target="_blank" >RIV/46747885:24410/17:00004240 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/46747885:24620/17:00004240

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Degradační chování polyesterových nano/mikro vlákenných materiálů

Original language description

Abstrakt Degradabilní nanovlákenné tkáňové náhrady mají velký potenciál tkáňové inženýrství. Po implantaci materiálu dochází v těle k postupné degradaci materiálu, který je nahrazen nově se tvořící tkání, přičemž rychlost degradace má zásadní vliv na změnu mechanických vlastností scaffoldu. Dále je možné využití degradabillity polymerních vláken pro řízené uvolňování inkorporovaných látek. V této práci byla sledována rychlost degradace vlákenných vrstev a zároveň sledovány změny morfologie a fyzikálních vlastností v průběhu degradace. Studie prokázala změnu rychlosti degradace v závislosti na morfologii materiálu a molekulové hmotnosti použitého polymeru. Byla pozorována změna krystalinity materiálů, zatímco ke změně molekulové hmotnosti polymeru v průběhu degradace nedochází. Materiál a metody příprava vzorků: vzorky byly připraveny metodou elektrostatického zvlákňování (technologie NANOSPIDER) z polymerních roztoků. Pro přípravu byl použit polykaprolakton (PCL, Mn 45tis, 80tis) a kopolymer kyseliny polymléčné a polykaprolaktonu (PLCL, 80tis.). degradace: enzymaticky katalyzovaná degradace vzorků (50mg). Pro PCL použita Lipáza (0,5U/mg vozrku) a pro PLCL Proteináza K (0,2U/mg vozrku). Degradace probíhala při 37°C, v prostředí PBS pH 7,4 0,02%v/v azid sodný. analýza vzorků: vzorky byly promyty v dH2O a usušeny. Byla proveno stavnovení hmotnsotního úbytku, změna morfologie (elektronová mikroskopie, SEM), změna molekulové hmotnosti polymeru (chromatograficky, GPC) a změna krystalinity (kalorimetrie, DSC). Výsledky Měření hmotnostního úbytku prokázalo rychlejší průběh degradace u materiálů s nižším průměrem vláken a polymerem s nižší molekulovou hmotností. V průběhu degradace dochází k výrazné změně morfologie vláken. Pozorujeme tání vláken a jejich následné spojování do větších celků, je viditelná rekrystalizace (tvorba oblastí s vyšší krystalinitou) a v pozdějších fázích štěpení vláken. Výsledky DSC potvrzují změnu krystalinity všech materiálů v průběhu degradace (v závislosti na fázi degradace), zatímco výsledky z gelové permeační chromatografie potvrzují, že ve zbylém materiálu nedochází ke změně molekulové hmotnosti polymeru, s výjimkou velmi pozdních fází degradace (kdy se už nejedná o vlákenný materiál). Závěr Degradace polyesterových nano a mikro vlákenných materiálů je ovlivněna použitým polymerem, molekulovou hmotností polymeru a výslednou morfologií vlákenného materiálu. Degradace probíha mechanizmem eroze povrchu a vprůběhu degradace nedochází ke změně molekulové hmotnosti použitého polymeru. Morfologie materiálu během degradace prochází výraznou změnou (vč. vzniku oblastí s vyšší krystalinitou) a dá se očekávat velký vliv na jeho mechanické vlastnosti. Na experimenty by bylo vhodné navázat studiem mechanických vlastností v závislosti na stupni degradace, stejně jako studiemi, které budou monitorovat uvolňování inkorporovaných látek v průběhu degradace vlákenného materiálu. Poděkování: AZV projekt č.15-29241A

Czech name

Degradační chování polyesterových nano/mikro vlákenných materiálů

Czech description

Abstrakt Degradabilní nanovlákenné tkáňové náhrady mají velký potenciál tkáňové inženýrství. Po implantaci materiálu dochází v těle k postupné degradaci materiálu, který je nahrazen nově se tvořící tkání, přičemž rychlost degradace má zásadní vliv na změnu mechanických vlastností scaffoldu. Dále je možné využití degradabillity polymerních vláken pro řízené uvolňování inkorporovaných látek. V této práci byla sledována rychlost degradace vlákenných vrstev a zároveň sledovány změny morfologie a fyzikálních vlastností v průběhu degradace. Studie prokázala změnu rychlosti degradace v závislosti na morfologii materiálu a molekulové hmotnosti použitého polymeru. Byla pozorována změna krystalinity materiálů, zatímco ke změně molekulové hmotnosti polymeru v průběhu degradace nedochází. Materiál a metody příprava vzorků: vzorky byly připraveny metodou elektrostatického zvlákňování (technologie NANOSPIDER) z polymerních roztoků. Pro přípravu byl použit polykaprolakton (PCL, Mn 45tis, 80tis) a kopolymer kyseliny polymléčné a polykaprolaktonu (PLCL, 80tis.). degradace: enzymaticky katalyzovaná degradace vzorků (50mg). Pro PCL použita Lipáza (0,5U/mg vozrku) a pro PLCL Proteináza K (0,2U/mg vozrku). Degradace probíhala při 37°C, v prostředí PBS pH 7,4 0,02%v/v azid sodný. analýza vzorků: vzorky byly promyty v dH2O a usušeny. Byla proveno stavnovení hmotnsotního úbytku, změna morfologie (elektronová mikroskopie, SEM), změna molekulové hmotnosti polymeru (chromatograficky, GPC) a změna krystalinity (kalorimetrie, DSC). Výsledky Měření hmotnostního úbytku prokázalo rychlejší průběh degradace u materiálů s nižším průměrem vláken a polymerem s nižší molekulovou hmotností. V průběhu degradace dochází k výrazné změně morfologie vláken. Pozorujeme tání vláken a jejich následné spojování do větších celků, je viditelná rekrystalizace (tvorba oblastí s vyšší krystalinitou) a v pozdějších fázích štěpení vláken. Výsledky DSC potvrzují změnu krystalinity všech materiálů v průběhu degradace (v závislosti na fázi degradace), zatímco výsledky z gelové permeační chromatografie potvrzují, že ve zbylém materiálu nedochází ke změně molekulové hmotnosti polymeru, s výjimkou velmi pozdních fází degradace (kdy se už nejedná o vlákenný materiál). Závěr Degradace polyesterových nano a mikro vlákenných materiálů je ovlivněna použitým polymerem, molekulovou hmotností polymeru a výslednou morfologií vlákenného materiálu. Degradace probíha mechanizmem eroze povrchu a vprůběhu degradace nedochází ke změně molekulové hmotnosti použitého polymeru. Morfologie materiálu během degradace prochází výraznou změnou (vč. vzniku oblastí s vyšší krystalinitou) a dá se očekávat velký vliv na jeho mechanické vlastnosti. Na experimenty by bylo vhodné navázat studiem mechanických vlastností v závislosti na stupni degradace, stejně jako studiemi, které budou monitorovat uvolňování inkorporovaných látek v průběhu degradace vlákenného materiálu. Poděkování: AZV projekt č.15-29241A

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

21001 - Nano-materials (production and properties)

Project

<a href="/en/project/NV15-29241A" target="_blank" >NV15-29241A: Nanofibrous Biodegradable Small-Diameter Vascular Bypass Graft</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2017

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů