Degradacja węglowych nanokompozytów włóknistych (SFC+nHAp) w osnowie resorbowalnego polimeru PL(L/DL)A - badania wstępne

• Autorzy: Stodolak E. , Ryzner W. , Czajkowska B. , Błażewicz M.

Warianty tytułu

EN

Degradation of fibrous carbon nanocomposites (SFC+nHAp) in resorbable polymer PL(L/LD)A matrix - preliminary studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zbadano: wpływ fazy włóknistej na osnowę resorbowalnego polimeru i biozgodność tak otrzymanego materiału kompozytowego. Oceniono zmiany fizykochemiczne powierzchni wywołane wprowadzonym materiałem włóknistym oraz szybkość degradacji kompozytu w warunkach in vitro. Fazę włóknistą stanowiły włókna węglowe modyfikowane nanocząstkami hydroksyapatytu (nHAp). Badania wskazały, że wprowadzenie biozgodnych włókien węglowych w matrycę polimerową poprawia przeżywalność osteoblastów (test MTT), a dodatkowa modyfikacja cząstkami nHAp aktywuje komórki kostne do wydzielania kolagenu typu I (ELISA). Naświetlanie promieniowaniem UV nie wpływa na trwałość materiału w warunkach in vitro (woda/37 stopni C/3 miesiące), a jednocześnie obniża parametry mechaniczne kompozytu (wytrzymałość, moduł sprężystości). Proces ten wpływa również na zmiany powierzchniowe materiału obserwowane w postaci: wzrostu zwilżalności powierzchni i zmiany mikrostruktury powierzchni (SEM).

EN

The aim of the work was investigation of the influence of a fibrous phase on a resorbable polymer matrix and biocompatibility of such manufactured composite. Physiochemical changes of the surface induced by the introduced fibrous material and the degradation rate of the composite in in vivo conditions were evaluated. The fibrous phase was composed of carbon fibers modified with hydroxyapatite nanoparticles (nHAp). Investigations showed, that introduction of the biocompatible carbon fibres into the polymer matrix improves osteoblasts viability (MTT test), and additional modification with nHAp particles activates bone-tissue cells to secretion of I-type collagen (ELISA). UV irradiation does not influence stability of the material in in vitro conditions (water/37 degrees of Celsius/3 months), but it reduces mechanical properties of the composite (strength, Young's modulus). This process also influences to composite's surface properties, which can be observed in increase of the surface wettability and changes in the surface microstructure (SEM).

Słowa kluczowe

PL

kompozyty włókniste; nanokompozyty; degradacja polimerów; biozgodność

EN

fibrous composite; nanocomposites; polymer degradation; bioactivity

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
• Czasopismo: Inżynieria Biomateriałów
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 10, nr 61
• Strony: 12--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Stodolak E.

• AGH, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Ryzner W.

• AGH, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Czajkowska B.

• Uniwersytet Jagielloński, Collegium Medicum, ul. Czysta 2, 30-057 Kraków

autor

Błażewicz M.

• AGH, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Ying-Ying Shangguana, Ya-Wu Wanga, Qiong Wua, Guo-Qiang Chena: The mechanical properties and in vitro biodegradation and biocompatibility of UV-treated poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydrxyhexanoate), Biomaterials 27 (2006) 2349-2357.
• [2] Taizo Furukawa, Yoshitaka Matsusue, Tsunoru Yasunaga, Yasuo Shikinami, Masaki Okuno, Takashi Nakamura: Biodegradation behavior of ultra-high-strength hydroxyapatite/poly (L-lactide) composite rods for internal fixation of bone fractures. Biomaterials 21 (2000) 889-898.
• [3] Yun Hui Leea, Jong Hoon Leea, In-Gu Ana, Chan Kimb, Doo Sung Leea, Young Kwan Leec, Jae-Do Nama: Electrospun dual-porosity structure and biodegradation morphology of Montmorillonite reinforced PLLA nanocomposite scaffolds. Biomaterials 26 (2005) 3165-3172.
• [4] D Żuchowska, R. Steller: Modyfikacja polimerów - praca zbiorowa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2005.