Ocena trwałości włókien przeznaczonych na podłoża dla inżynierii tkankowej w płynach fizjologicznych

• Autorzy: Rajzer I. , Kwiatkowski R.

Warianty tytułu

EN

Assessment of the stability of PCL-fibres intended for use as scaffolds for tissue engineering in physiological fluids

• Konferencja: 24th Conference on Biomaterials in medicine and veterinary medicine : 9--12 October 2014, Rytro, Poland
• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Bardzo dużą rolę w procesie degradacji implantów odgrywa środowisko płynów fizjologicznych, których wpływ zależy od właściwości fizycznych i chemicznych materiału polimerowego oraz od jego reaktywności. W niniejszej pracy oceniono wpływ płynu PBS na trwałość kompozytowych włókien polikaprolakton / hydroksyapatyt w warunkach in vitro. Stopień degradacji włókien określano na podstawie zmian pH medium, stężenia jonów sodu i potasu w płynie po inkubacji próbek oraz zmian masy próbek podczas inkubacji. Ocenę zmian zachodzących we włóknach pod wpływem płynu PBS przeprowadzono wykorzystując skaningową mikroskopię elektronową (SEM) oraz rentgenowską analizę strukturalną (WAXD). Badania degradacji włókien przeprowadzone podczas inkubacji próbek w płynach fizjologicznych wykazały, że wytworzone włókna kompozytowe charakteryzuję się stabilnością w środowisku płynów ustrojowych przez długi okres czasu. Niewielkie zmiany na powierzchni włókien, zaobserwowane po 10 miesiącach inkubacji, w płynie fizjologicznym, wskazują na rozpoczęcie procesu degradacji, stąd też można przypuszczać, że czas całkowitej biodegradacji włókien może być skorelowany z czasem potrzebnym do kompletnego odtworzenia tkanki.

EN

Very important role in the process of implant degradation is played by the physiological fluid environment, the impact of which depends on the physical and chemical properties of the polymers and on its reactivity. This study evaluates the effect of PBS on the stability of composite polycaprolactone/hydroxyapatite fibres in vitro. The degree of degradation of the fibres was determined by the changes in pH of the fluid, the concentration of sodium and potassium ions in the fluid after incubation of the sample, and the changes in the weights of samples during incubation. Assessment of the changes in the fibres under the influence of PBS was carried out using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray structural analysis (WAXD). The study of the degradation of fibres carried out during the incubation of samples in physiological fluids showed that the composite fibres produced are stable in the environment of physiological fluids over a long period of time. Minor changes on the surface of the fibres, observed after 10 months of incubation, in a body fluid, indicate the start of a process of degradation, hence it can be assumed that the time of total biodegradation of the fibres may be correlated with the time needed for a complete restoration of tissue.

Słowa kluczowe

PL

włókna bioaktywne; podłoża; inżynieria tkankowa; degradacja; polikaprolakton

EN

bioactive fibres; scaffold; tissue engineering; degradation; polycaprolactone

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 17, no. 128-129
• Strony: 11--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Rajzer I.

• ATH Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Polska, Wydział Budowy Maszyn i Informatyki, Katedra Podstaw Budowy Maszyn, Zakład Inżynierii Materiałowej

autor

Kwiatkowski R.

• ATH Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Polska, Wydział Nauk o Materiałach i Środowisku, Instytut Inżynierii Tekstyliów i Materiałów Polimerowych

Bibliografia

• [1] Woodruff MA, Hutmacher DW. The return of a forgotten polymer-Polycaprolactone in the 21st century. Prog Polym Sci 2010;35 (10):1217-1256.
• [2] Rajzer I. Evaluation of PCL and PCL/HAp scaffolds processed by electrospinning and porogen leaching techniques. Eng Biomater 2011;103: 4-7.
• [3] Lei Y, Rai B, Ho KH, Teoh SH. In vitro degradation of novel bioactive polycaprolactone – 20% tricalcium phosphate composite scaffolds for bone engineering. Mater Sci Eng C 2007;27:293-298.
• [4] Bosworth LA, Downes S. Physicochemical characterisation of degrading polycaprolactone scaffolds. Polymer Degradation and Stability 2010;95:2269-2276.
• [5] Jang J-H, Castano O, Kim H-W. Electrospun materials as potential platforms for bone tissue engineering. Adv Drug Deliver Rev 2009;61:1065-1083.
• [6] Plazas Bonilla CE, Trujillo S, Demirdögen B, Perilla JE, Elcin YM, Gómez Ribelles JL. New porous polycaprolactone–silica composites for bone regeneration. Mater Sci Eng C 2014;40(1):418-426
• [7] Rajzer I. Fabrication of bioactive polycaprolactone/hydroxyapatite scaffolds with final bilayer nano-/micro- fibrous structures for tissue engineering application. J Mater Sci August 2014; 49(16):5799-5807.
• [8] Rajzer I, Fabia J, Graczyk T, Piekarczyk W. Evaluation of PCL and PCL/n-HAp fibres processed by melt spinning. Eng Biomater 2013;118:2-4.
• [9] Ślósarczyk A, Paszkiewicz Z, Zima A. The effect of phosphate source on the sintering of carbonate substituted hydroxyapatite. Ceram Int 2010;36(2):577-582.

Uwagi

PL

Praca naukowa finansowana ze środków Narodowego Centrum Nauki (projekt numer: N N507550938, 2010-2013) oraz ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego (Iuventus Plus IP2012033372, 2013-2015). Autorzy składają serdeczne podziękowania pani dr Ewie Sarnie za pomoc w badaniach SEM.