Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermoresponsive polymer surfaces and their application in tissue engineering

Utrata-Wesołek A., Oleszko-Torbus N., Bochenek M., Kosowski D., Kowalczuk A., Trzebicka B., Dworak A.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 5

327--338

EN

This short review addresses the synthesis of thermoresponsive polymer surfaces and their application for cell tissue engineering. Four classes of synthetic thermoresponsive polymers are discussed: poly(N-isopropylacrylamide)s, poly[oligo(ethylene glycol)methacrylate]s, polyoxazolines and polyethers, most notably, polyglycidol. Synthetic routes leading to thermoresponsive layers on solid support are described. Relationships between structures of the layers and their interactions with cells are analyzed. Chemical (copolymerization or the inclusion of biologically active species) and physical (patterning or themorphology of the surfaces) modifications of macromolecular surfaces are described and their relations to the growth and detachment of cell sheets are reviewed. The application of cell sheets grown and detached from thermoresponsive surfaces to treat diseases is also presented.

PL

Praca stanowi przegląd literatury dotyczącej syntezy termoczułych powierzchni polimerowych i ichzastosowania w inżynierii tkankowej. Omówionocztery klasy termoczułych polimerów: poli(N-izopropyloakryloamidy),poli(metakrylany glikoli oligoetylenowych), polioksazoliny i polietery, w tymprzede wszystkim poliglicydol. Opisano syntetyczne szlaki prowadzące do termoczułych warstw stabilnie i kowalencyjnie związanych ze stałym podłożem. Przeanalizowano zależności między strukturą warstw a ich oddziaływaniem z komórkami. Omówiono chemiczne(kopolimeryzacja, dołączenie do polimerubiologicznie aktywnego związku) i fizyczne (modelowanie, morfologia powierzchni) modyfikacje powierzchni polimerowych oraz ich związek ze wzrostem i odczepianiem komórek. Przedstawiono również zastosowanie wyhodowanychi odczepionych od termoczułych powierzchni komórek w postaci arkusza wleczeniu różnych chorób.

2

Nowe termowrażliwe powierzchnie polimerowe do hodowli i uwalniania komórek skóry

Oleszko-Torbus N., Utrata-Wesołek A., Wałach W., Dworak A., Trzebicka B.

Wiadomości Chemiczne

|

2016

|

[Z] 70, 11-12

803--818

EN

Covalent attachment of a thermoresponsive polymer to solid support leads to layers exhibiting temperature-dependent properties. Below the cloud point temperature (TCP) of the thermoresponsive polymer the layer is hydrophilic – it is hydrated and polymer chains adopt an expanded conformation. Above TCP, the polymer chains collapse due to dehydration and the surface becomes hydrophobic. This is a reversible process, lowering the temperature cause hydration and swelling of the layer. Such thermoresponsive layers can be obtained via reactions of entities present on the surface (e.g. functional groups, radicals etc.) with complementary functionalities in the polymer chains (grafting to) or with monomer subjected to polymerization (grafting from). Thermoresponsive layers may be used in many biomedical applications such as separation of molecules or cell sheet engineering. In this work, well-defined thermoresponsive (co)polymers of glycidol and ethyl glycidyl carbamate (mPGl), 2-ethyl and 2-nonyl-2-oxazoline (PENOx) as well as homopolymers of 2-isopropyl-2-oxazoline (PIPOx) were grafted to functionalized glass and silica substrates with the aim to obtain thermoresponsive layers for potential application in cell sheet engineering. Presence of polymers covalently bonded to substrates was confirmed by FT-IR and XPS studies. The polymer layers were 5-50 nm thick, depending on the molar mass and polymer concentration. Microscopic techniques indicated a smooth surface of mPGl layers, slightly rough texture of PENOx layers and fibrille-like fibers surface of PIPOx layers. Ellipsometry and contact angle studies revealed the response of layers to temperature changes. Biocompatibility of layers with dermal fibroblasts was confirmed by toxicity tests. Thermoresponsive surfaces were employed as substrates for skin cell culture and harvesting. Fibroblasts adhesion and proliferation on investigated surfaces was comparable with control sample. A confluent cell sheet was formed after 24 hours of culture. The influence of surface properties on cell adhesion and proliferation was examined. Detachment of cells from surfaces was controlled by variation of the temperature. An intact monolayer of cultured dermal fibroblasts was detached. No mechanical or enzymatic methods were required to harvest the cell sheets. Skin cell sheets, detached from thermoresponsive polymer layers may be applied in the cell sheet engineering that is highly desirable in tissue regeneration.

3

Bioresorbowalne polimery z termicznie indukowanym efektem pamięci kształtu

Sobecki P.P, Zawisza M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

319-326

PL

W pracy przedstawiono wstępne badania dotyczące syntezy multiblokowych kopolimerów 6-kaprolaktonu i D,L-laktydu charakteryzujących się termicznie indukowanym efektem pamięci kształtu. Na drodze polimeryzacji z otwarciem pierścienia monomerów laktonowych z późniejszym sprzęganiem telechelicznych prepolimerów otrzymano materiały polimerowe o morfologii multifazowej. Wykorzystując odwracalną przemianę fazową "topnienie-krystalizacja" fazy krystalicznej PCLA, możliwe jest zaprogramowanie kształtu tymczasowego materiału, a następnie odzyskanie kształtu pierwotnego pod wpływem działania bodźca w postaci zmian temperatury. Czas i szybkość zmiany kształtu można kontrolować poprzez modyfikację składu chemicznego bloków. Temperatura, w której następuje zmiana kształtu, jest zbliżona do temperatury ciała ludzkiego, co umożliwia wykorzystanie ich do produkcji nowoczesnych biomateriałów o właściwościach adaptacyjnych.

EN

The paper presents a preliminary study on the synthesisof multiblock copolymers of e-caprolactone and D,L-lactide characterized by a thermally induced shape memory effect. By ring-opening polymerization of lactone monomers with subsequent chain-extension of the teleche-lic prepolymcrs, polymer materials with multiphase morphology were obtained. A reversible "melting-crystallization" phase transition of PCLA crystalline phase was utilized to memorize the temporary shape of a material, and then recover the original shape on exposure of stimulus in the form of temperature. The time and rate of shape recovery can be controlled by modifying the chemical composition of the blocks. The temperature of shape recovery of the studied materials is close to the human body temperature, which would give a prospect for such materials to be used as novel biomaterials with adaptive features.

4

Intelligent Materials for Intelligent Textiles

Boczkowska A., Leonowicz M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2006

|

Vol. 14, no. 5 (59)

13--17

EN

Interest in intelligent materials has been growing rapidly since the late 1980s, and recently they have become an individual group of materials. A widely-accepted definition states that a material can be called intelligent when it simultaneously plays a role of a sensor, a processor and a transferring signal device. Intelligent polymers appeared much later than the metallic and ceramic materials. In this paper, a brief overview of selected intelligent polymeric materials and systems is given in order to attract the attention of the textile community and to suggest fields for their potential applications in intelligent textiles. The focus is put on piezoelectric, shape memory and electroactive polymers, as well as stimuli-responsive polymers. Theoretical and experimental evidence exists that such materials can also find applications as intelligent textiles, e.g. those which have the ability to change colour, generate and store heat, monitor health and many other functions.

PL

Zainteresowanie materiałami inteligentnymi systematycznie wzrasta od końca lat 80-tych XX wieku. W ostatnich latach stały się one wyodrębnioną grupą materiałów. Cechy tych materiałów dosyć dobrze charakteryzuje definicja stwierdzająca, że mianem materiału inteligentnego określa się taki, który posiada cechy sensora, procesora i urządzenia wykonawczego. Inteligentne polimery pojawiły się znacznie później, niż materiały metaliczne i ceramiczne. W ciągu ostatnich dwóch dekad ich znaczenie gwałtownie wzrosło, w wyniku obiecujących możliwości praktycznych zastosowań. Wśród polimerów inteligentnych wyróżnić można polimery piezoelektryczne, z pamięcią kształtu, elektroaktywne, żele polimerowe oraz kompozyty o osnowie polimerowej z napełniaczami piezoelektrycznymi lub magnetycznymi. Istnieje możliwość wykorzystania ich we włókiennictwie w inteligentnych tekstyliach, np. samoczyszczących lub zmieniających barwę. W niniejszym opracowaniu przedstawiono materiały inteligentne, takie jak: stopy z pamięcią kształtu, ceramiczne materiały piezoelektryczne, materiały magnetostrykcyjne, ciecze reologiczne oraz inteligentne polimery i materiały kompozytowe. Przedstawiono podstawy zjawisk odpowiedzialnych za „inteligentne zachowanie” tych materiałów, jak i możliwości ich zastosowania w praktyce.

5

Multiblokowe elastomery termoplastyczne i żele polimerowe reagujące na bodźce zewnętrzne

El Fray M.

Elastomery

|

2005

|

T. 9, nr 4

10-14

PL

W badaniach polimerów biomedycznych, dla których specyficzne wymagania żywego organizmu stanowią ogromne wyzwanie, coraz częściej zwracają uwagę materiały elastomerowe i żele polimerowe reagujące na bodźce zewnętrzne. W grupie materiałów szczególnie interesujących znajdują się termoplastyczne elastomery multiblokowe i hydrożele polimerowe, które przy odpowiedniej zmianie temperatury, siły jonowej, pH lub pod wpływem bodźców fotochemicznych, elektrycznych bądź magnetycznych mogą zmieniać właściwości, takie jak moduł elastyczności, tłumienie, właściwości powierzchniowe, objętość lub kształt (stąd też materiały te często są określane mianem polimerów "programowalnych" albo "inteligentnych"). W pracy dokonano przeglądu wybranych układów polimerowych stosowanych w technikach biomedycznych i biotechnologii.

EN

Stimuli-responsive elastomeric materials and polymeric gels are continuously being developed for biomedical applications, because of high demands of living organism. Special interest is focused on multiblock thermoplastic elastomers and polymeric hydrogels, which change their properties, such as modulus of elasticity, damping, surface properties, volume or shape upon action of external stimuli, including temperature, ionic strength, pH, light, magnetic or electric field (very often these materials are called as "programmed" or "intelligent"). In this work, selected polymeric systems especially important for biomedical techniques and well as for biotechnology were reviewed.

6

Intelligent materials 2004

Wojciechowski S., Boczkowska A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 4

723-734

EN

Synthetic overview of the state of knowledge in the field of intelligent materials will be made. Interest in intelligent materials has been growing rapidly from the late 1980 ties of the XX c. One can state that they have currently become an individual group of materials. In the English language literature the terminology varies, two terms coexist: "intelligent materials" and "smart materials", however sometimes they are also called "adaptive materials". On a basis of literature survey, as the most important intelligent materials, shape memory alloys, ceramic piezoelectric materials, magnetostrictive materials, rheological fluids, intelligent polymers and its composites have been selected. Interest in exhibiting intelligent behavior of polymers appeared much latter than it was in the case of metallic or ceramic intelligent materials. Within last two decades the role of intelligent polymers grew rapidly due to the promising results of research proving that some polymers show properties useful for practical applications. Available scientific data indicates that current level of knowledge on intelligent polymers varies substantially and very basic reports appear parallel to much matured and advanced developments, which are ready for implementations. The second part of the paper brings brief analysis of the scope of the Smart Structures / NDE Joint SPIE Conference, held at San Diego in March 2004.

PL

W artykule przedstawiono w sposób syntetyczny stan wiedzy w obszarze materiałów inteligentnych. Zainteresowanie materialami inteligentnymi wzrosło gwałtownie w końcu lat 80-tych XX wieku. Można uznać, że aktualnie stanowią one indywidualną klasę materiałów. w publikacji w języku angielskim terminologia nie jest jednolita i wspołistnieją dwie nazwy: "intelligent materials" i "smart materials", a czasami sa one określane jako "adaptive materials". Na podstawie przeglądu literatury uznać można, że materiałami inteligentnymi o największym znaczeniu są: stopy z pamięcią kształtu, ceramiczne materiały piezoelektryczne, materiały magnetostrykcyjne, ciecze reologiczne oraz inteligentne polimery i ich kompozyty. Zainteresowanie polimerami inteligentnymi pojawiło się znacznie później niż materiałami ceramicznymi i metalowymi. W ciągu ostatnich dwóch dekad znaczenie inteligentnych polimerów gwałtownie wzrosło w wyniku obiecujących możliwości ich praktycznego zastosowania. Dostepne wyniki badań wskazują, że stopień zaawansowania wiedzy dotyczącej inteligentnych materiałów polimerowych jest zróżnicowany. Istnieją wyniki badań podstawowych, a jednocześnie wyniki wskazujące na możliwość już zaawansowanego wykorzystania. W części drugiej artykułu przedstawiono sysntetyczny przegląd materiałów z konferencji "Smart Structures and Materials 2004 and Nondestructive Evaluation for Health monitoring and Diagnostics 2004", która odbyła się w San Diego w marcu 2004.