Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermal properties and processability of modified poly(L-lactide): the role of phenylacetic acid hydrazide derivative

Huang Hao, Cai Yanhua, Zhao Lisha

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 9

423--432

EN

The influence of phenylacetic acid hydrazide (NAPAH) derivative content, melt temperature (170−200°C) and cooling rate (1−20°C/min) on poly(L-lactide) (PLLA) nucleation were investigated. Increasing the content of NAPAH (0.5−3.0 wt.%) had a positive effect on PLLA crystallization, while an increase in the cooling rate and heating temperature had a negative effect. In the case of isothermal crystallization carried out for a long time (180 min), the melting process depended only on the crystal lization temperature. NAPAH also influenced the cold crystallization temperature, reduced thermal stability and improved PLLA processability (MFR).

PL

Zbadano wpływ zawartości pochodnej hydrazydu kwasu fenylooctowego (NAPAH), temperatury stopu (170−200°C) i szybkości chłodzenia (1–20°C/min) na nukleację poli(L-laktydu) (PLLA). Zwiększenie zawartości NAPAH (0,5–3,0% mas.) miało pozytywny wpływ na krystalizację PLLA, natomiast wzrost szybkości chłodzenia i temperatury ogrzewania negatywny. W przypadku krystalizacji izotermicznej prowadzonej przez długi czas (180 min), proces topnienia zależał tylko od temperatury krystalizacji. NAPAH wpływał również na temperaturę zimnej krystalizacji, zmniejszał stabilność ter miczną i poprawiał właściwości przetwórcze PLLA (MFR).

2

Three-dimensional scaffolds for bioengineering of cartilage tissue

Wasyłeczko Monika, Krysiak Zuzanna Joanna, Łukowska Ewa, Gruba Marcin, Sikorska Wioleta, Kruk Aleksandra, Dulnik Judyta, Czubak Jarosław, Chwojnowski Andrzej

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2022

|

Vol. 42, no. 2

494--511

EN

The cartilage tissue is neither supplied with blood nor innervated, so it cannot heal by itself. Thus, its reconstruction is highly challenging and requires external support. Cartilage diseases are becoming more common due to the aging population and obesity. Among young people, it is usually a post-traumatic complication. Slight cartilage damage leads to the spontaneous formation of fibrous tissue, not resistant to abrasion and stress, resulting in cartilage degradation and the progression of the disease. For these reasons, cartilage regeneration requires further research, including use of new type of biomaterials for scaffolds. This paper shows cartilage characteristics within its most frequent problems and treatment strategies, including a promising method that combines scaffolds and human cells. Structure and material requirements, manufacturing methods, and commercially available scaffolds were described. Also, the comparison of poly(L-lactide) (PLLA) and polyethersulfone (PES) 3D membranes obtained by a phase inversion method using nonwovens as a pore-forming additives were reported. The scaffolds’ structure and the growth ability of human chondrocytes were compared. Scaffolds’ structure, cells morphology, and protein presence in the membranes were examined with a scanning electron microscope. The metabolic activity of cells was tested with the MTT assay. The structure of the scaffolds and the growth capacity of human chondrocytes were compared. Obtained results showed higher cell activity and protein content for PES scaffolds than for PLLA. The PES membrane had better mechanical properties (e.g. ripping), greater chondrocytes proliferation, and thus a better secretion of proteins which build up the cartilage structure.

3

Thermal performances and optical property of poly(L-lactic acid) under the influence of N,N’-dodecanedioic bis(3-phenylpropionic acid) dihydrazide as a crystallization promoter

Yang Xiao-Yu, Zhao Li-Sha, Cai Yan-Hua, Zhao Jie, Wang Lin, Ma Xiao-Li

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 7-8

523--532

EN

Poly(L-lactic acid) (PLLA) as an important biodegradable polymer suffers from slow crystallization rate and poor heat resistance. An organic compound N,N’-dodecanedioic bis(3-phenylpropionic acid) dihydrazide (BHADD) was synthesized to evaluate its general influences on the physical properties of PLLA. The melt-crystallization process indicated that BHADD could serve as a heterogeneous nucleating agent for improving the crystallization of PLLA, and PLLA/1%BHADD exhibited the sharpest melt-crystallization peak located at the highest temperature, as well as an increase of cooling rate weakened the crystallization ability of BHADD-nucleated PLLA. And the final melting temperature also displayed the significant effect on the crystallization process of PLLA. For the cold-crystallization process, both BHADD concentration and heating rate affected the cold-crystallization behavior of PLLA/BHADD, the increasing of BHADD concentration caused the cold-crystallization peak to shift to the lower temperature; in contrast, a higher heating rate during heating leaded to the peak’s shift toward the higher temperature because of the thermal inertia. The melting behavior of PLLA/BHADD depended on the crystallization temperatures and heating rates, and the double melting peaks were attributed to the melting-recrystallization. Thermal decomposition experiment showed all PLLA/BHADD samples as the pure PLLA only exhibited one thermal decomposition stage, but PLLA/BHADD had a lower thermal stability than the pure PLLA. Additionally, the addition of BHADD seriously decreased the light transmittance of PLLA.

PL

Poli(kwas L-mlekowy) (PLLA) to ważny biodegradowalny polimer charakteryzujący się małą szybkością krystalizacji i słabą odpornością na ciepło. Dihydrazyd kwasu bis(3-fenylopropiono) N,N'-dodekanodiowego (BHADD) zsyntetyzowano w celu oceny jego wpływu na właściwości fizyczne PLLA. Przebieg procesu krystalizacji ze stopu świadczy o tym, że BHADD może służyć jako heterogeniczny środek zarodkujący zwiększający szybkość krystalizacji PLLA. Mieszanina PLLA/1% mas. BHADD wykazywała najostrzejszy pik krystalizacji ze stopu zlokalizowany w zakresie najwyższej temperatury, a jednocześnie większą szybkość chłodzenia osłabiającą zdolność krystalizacji PLLA zarodkowanej BHADD. Również końcowa temperatura topnienia w istotnym stopniu wpływała na proces krystalizacji PLLA. W procesie krystalizacji na zimno zarówno stężenie BHADD, jak i szybkość ogrzewania oddziaływały na zachowanie PLLA/BHADD podczas krystalizacji, zwiększenie stężenia BHADD powodowało przesunięcie piku krystalizacji na zimno w kierunku niższej temperatury, natomiast większa szybkość ogrzewania prowadziła do, spowodowanego bezwładnością cieplną, przesunięcia piku krystalizacji na zimno w kierunku wyższej temperatury. Zachowanie PLLA/BHADD podczas topnienia zależało od temperatury krystalizacji i szybkości ogrzewania, a drugi pik topnienia przypisano procesowi rekrystalizacji. Badany przebieg rozkładu termicznego świadczy, że wszystkie próbki PLLA/BHADD, tak jak czysty PLLA, wykazywały tylko jeden etap rozkładu termicznego, mieszanina PLLA/BHADD charakteryzowała się jednak mniejszą stabilnością termiczną niż czysty PLLA. Dodatek BHADD w znacznym stopniu zmniejszył przepuszczalność światła PLLA.

4

Blends of poly(L-lactide) and poly(L-lactide-co-trimethylene carbonate) as promising materials for bone and cartilage tissue engineering

Marchewka J., Laska J.

Engineering of Biomaterials

|

2018

|

Vol. 21, no. 145

8--15

EN

The aim of this work was to evaluate the properties of polymer blends of poly(L-lactide) and poly(L-lactide-co-trimethylene carbonate) 15/85 and to select two compositions to be used to prepare the materials for bone and cartilage tissue engineering. PLLA and PLLATMC as the polymers with significantly different mechanical properties could be used to prepare a wide range of polymer blends. They were investigated by ultimate tensile strength and Young modulus measurements. Considering similar mechanical properties to these types of human tissues PLLA:PLLATMC 80:20 and 30:70 blends have been chosen as appropriate materials for bone and cartilage engineering, respectively. The materials were examined by thermal analysis (thermogravimetry and differential scanning calorimetry), ATR-FTIR spectroscopy and surface analysis (roughness and contact angle measurements). Miscibility of two polymers was discussed. High thermal stability of the blends allow to process them by fused deposition modelling which is one of the most promising methods for the manufacturing of computationally designed scaffolds. Based on the results of thermal analysis at least partial miscibility of PLLA and PLLATMC in the examined blends is indicated. Detailed interpretation of ATR-FTIR spectra let to distinguish the polymers despite their structural similarities. Surface properties of the materials depend on the preparation method and on their form.

5

The influence of poly(L-lactide) surface modification by CO2 and excimer lasers on mechanical properties

Tomanik M., Kobielarz M., Antończak A., Filipiak J., Pezowicz C.

Engineering of Biomaterials

|

2016

|

Vol. 19, no. 138 spec. iss.

97

6

Analiza syntetycznych polimerów biodegradowalnych metodą spekrometrii mas z udziałem matrycy (MALDI-TOF) kontra pomiary za pomocą wzmocnienia laserowej desorpcji/jonizacji (ELDI-TOF) z wykorzystaniem parylenu

Miksa B., Potrzebowski M. J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2014

|

[R.] 20, nr 1 (157)

50--55

PL

Metody spekrometrii mas w tym MALDI-TOF (matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight) umożliwiają analizę mas cząsteczkowych polimerów syntetycznych (w tym biodegradowalnych) przez dobranie matrycy ułatwiającej ich jonizację lub jak w przypadku ELDI (enhanced laser desorption/ionization) w wyniku zastosowania modyfikowanej powierzchni ułatwiającej jonizację próbek. Ciecze jonowe będące solami N,N-diizopropyloetyloaminy (DEA) oraz kwasów: 2,5-dihydroksybenzoesowego (DHB), 3-indoloakrylowego (IAA) oraz 2-(4-hydroxyfenylazo)benzoesowego (HABA) znalazły zastosowanie jako matryce jonowe do wyznaczania ciężarów cząsteczkowych polilaktydów o Mw ≥ 4000 metodą MALDI-TOF. Polimery o niskich masach molowych ≤ 2000 mogą być łatwo analizowane bez udziału matrycy na powierzchni płytki pokrytej parylenem-N (poli(p-ksylylenem), PPX), który ułatwia proces laserowej desorpcji/jonizacji próbki (LDI) eliminując sygnały pochodzące od matrycy, zakłócające analizę widma masowego związków o niskich - zbliżonych do matrycy ciężarach cząsteczkowych. Zastosowanie parylenu-N do pokrywania powierzchni płytek poddanych silnej energii lasera wywołującego jonizację analizowanej próbki, nie powoduje pojawienie się dodatkowych sygnałów wynikających z obecności parylenu w widmie masowym, zakłócających interpretację otrzymanych ciężarów cząsteczkowych polilaktydu.

EN

Mass spectrometry MALDI-TOF (matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight) enables spectral analysis of synthetic biodegradable polymers with the addition of ammonium salts using ionic matrices from N,N-diisopropylethylamine (DEA) and DHB (2,5-dihydroxybenzoic acid), IAA (3-indoleacrylic acid), and HABA (2-(4-hydroxyphenylazo) benzoic acid. However, the MALDI mass spectra of polymers of molecular mass up to 1000 Da are often heavily populated with peaks originating from the matrix and matrix secondary reaction products that introduce noise, making it difficult to interpret peaks in this region of the mass spectrum. Thus, polymers of molecular masses up to a few kDa can be analyzed, without the use of a matrix, by direct laser desorption/ionization (LDI). We used ELDI-TOF (enhanced laser desorption/ionization time-of-flight) for the rapid characterization of molecules directly from the support covered with a thin layer of parylen-N (poly(p-ksylylenes)). Hydrophobic parylen used as a support on the target plate influenced on decreasing the area size of the droplets, thus concentrating the spot including a sample of the polymer.

7

Otrzymywanie nanosfer polilaktydowych

Gadomska A. A., Warych I., Ruśkowski P., Synoradzki L.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 8

1311-1314

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu wytwarzania nanosfer polilaktydowych otrzymanych metodą emulsyjną. Zbadano wpływ temperatury, szybkości mieszania, rodzaju użytego stabilizatora oraz długości łańcucha polimerowego na rozmiar otrzymywanych nanosfer. Na podstawie wyników badań opracowano warunki pozwalające na powtarzalne otrzymywanie nanosfer polilaktydowych o rozmiarze poniżej 100 nm.

EN

Poly-L-lactide nanospheres were prepd. by emulsifying CH₂Cl₂ soln. of the polymer in aq. soln. of poly(vinyl alc.) at 0–50°C under stirring. After removal of the solvent by evapn., the nanospheres were filtered out and analyzed for grain size. The size decreased with decreasing the mol. mass of the polymer. The polylactide nanospheres of size less than 100 nm were produced in many cases.

8

Reinforced polymer for scaffolds for bone tissue regeneration

Woźniak P., Sosnowski S., Słomkowski S.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2009

|

Vol. 53, nr 2

195-201

EN

A hybrid nanosilica-polymer material with the surface adaptable to hydrophilic/hydrophobic environment was obtained by modification of parent nanosilica by attachment of 3-glycidoxypropyltri-mcthoxysilane with subsequent grafting of hydrophobic and hydrophilic polymers. First, living PEO was "grafted onto" the modified nanoparticles in reaction with oxiranc rings of the 3-glycidoxypropyl moieties. Then L-lactidc was "grafted from" the surface by ring opening polymerization. Modified nanosilicas were used as fillers of poly(L-lactide-co-glycolide). Influence of nature and content of fillers on mechanical properties of composites were investigated.

9

Modyfikacja fizycznych właściwości polilaktydu

Gałęski A., Piórkowska E., Pluta M., Kuliński Z., Masirek R.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 7-8

562-569

PL

W artykule podsumowano rezultaty badań dotyczących modyfikacji poli(L-laktydu) (PLA) przez wpływanie na historię termiczną, sztuczne zarodkowanie krystalizacji, plastyfikację i napełnianie montmorylonitem. Stwierdzono, że PLA zarówno ogrzewany ze stanu szklistego, jak i chłodzony izotermicznie ze stanu stopionego krystalizuje w postaci sferolitów. Wymiary sferolitów rosną ze wzrostem temperatury izotermicznej krystalizacji i jednocześnie maleje wytrzymałość próbek na zerwanie. Porównano skuteczność działania różnych środków zarodkujących krystalizację, a na przykładzie talku pokazano wpływ jego zawartości na wielkość sferolitów. Wykazano, że plastyfikacja PLA za pomocą glikolu poli(oksyetylenowego) (PEG) obniża temperaturę zeszklenia Tg, a także temperaturę nieizotermicznej krystalizacji podczas ogrzewania ze stanu szklistego. Plastyfikowany PLA charakteryzuje większa zdolność do plastycznej deformacji, szczególnie w przypadku próbek amorficznych. Napełnianie PLA montmorylonitem powoduje zwiększenie modułu sprężystości. Plastyfikacja zarówno nienapełnionego, jak i napełnionego PLA przyspiesza krystalizację, ale obecność montmorylonitu zmniejsza stopień krystaliczności. Badania metodą WAXS pozwoliły na stwierdzenie, że nanokompozyty z montmorylonitem mają strukturę interkalowaną.

EN

In the article the results of studies on modification of poly(L-lactide) (PLA) via influencing its thermal history, artificial nucleation of crystallization, plasticization or filling with montmorillonite were summarized. It was found that PLA heated from the glassy state and isothermally cooled from the molten state, crystallized in the form of spherulites (Fig. 1 b and c). Size of spherulites increases with temperature of isothermal crystallization and simultaneously strength at break deteriorates (Fig. 2). Effectiveness of various agents nucleating the crystallization has been compared and effect of the agent content on the size of spherulites has been shown on the example of talc (Fig. 4, 5, Table 1). It was demonstrated that PLA plasticization with poly(oxyethylene glycol) (PEG) lowered glass transition temperature Tg, as well as temperature of non-isothermal crystallization during heating from the glassy state (Fig. 6). Plasticized PLA shows bigger ability to plastic deformation especially in case of amorphous samples (Fig. 7 and 8). Filling of PLA with montmorillonite causes increase in modulus of elasticity (Fig. 11a). Plasticization of both non-filled and filled PLA accelerates crystallization but presence of montmorillonite decreases crystallinity degree (Fig. 9). Investigations by WAXS method allowed to state that nanocomposites with montmorillonite showed intercalated structures (Fig. 10).

10

Thermal stability of poly(L-lactide) prepared by polymerization of L,L-dilactide with Sn(ll)-based initiators

Libiszowski J., Kowalski A., Biela T., Duda A.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 10

690-697

EN

alpha-Ester-omega-hydroxy terminated poly(L-lactide) [C4H9OC(O)-PLA-OH] was prepared by the ring-opening polymerization of L,L-dilactide using tin(II) 2-ethylhexanoate (tin octoate, Sn(Oct)2]/BuOH system or tin(ll) butoxide as initiators in a wide range of molecular weights (M,(n)): from 10(3) up to 7 ź 10(5). Thermal degradation behavior of C4H9OC(O)-PLA-OH was then compared with that of its esterified counterpart [C4H9OC(O)-PLA--OC(O)CH(C2H5)C4H9). Thermogravimetric measurements versus M(n) revealed, as a result of Mn -> infinity extrapolation, the upper limit of thermal resistance of poly(L-lactide) (PLA). The onset temperature of the thermal degradation (OT) and the temperature of maximum degradation rate (MDT) of PLA are equal to 337 and 376 °C, respectively. Despite the deteriorating effect on the PLA molecular weight caused by in situ esterification of the hydroxyl chain ends with Sn(Oct)2, largely unreacted in polymerization, certain improvement of PLA thermal stability due to this side reaction was also observed.

PL

Poli(L-laktyd) o ciężarach cząsteczkowych (M(n)) mieszczących się w szerokim przedziale od 10(3) do 7 ź 10(5) , z końcowymi grupami estrową i hydroksylową [C4H9OC(O)-PLA-OH|, otrzymano metodą polimeryzacji z otwarciem pierścienia L,L-dilaktydu inicjowanej układem 2-etyloheksanian cyny(II) [oktanian cynawy, Sn(Oct)2]/butanol lub butanolanem cyny(II) (schemat A). Porównano przebieg rozkładu termicznego C4H9)0C(O)-PLA-OH i polimeru z zestryfikowaną grupą hydroksylową [C4HC9OC(O)-PLA-OC(O)CH(C2H5)C4H9] [równanie (2)]. Wyniki badań termograwimetrycznych próbek różniących się wartością M(n) pozwoliły (w wyniku ekstrapolacji do M(n) -> ...) na oznaczenie maksymalnej wytrzymałości termicznej poli(L-laktydu) (PLA). Początkowa temperatura rozkładu termicznego (OT) i temperatura największej szybkości degradacji (MDT) PLA wynoszą odpowiednio 337 i 376 °C (rys. 3). Zaobserwowano również podwyższenie odporności cieplnej PLA wskutek przebiegającej in situ estryfikacji końcowych grup hydroksylowych nieprzereagowanym w znacznym stopniu Sn(Oct)2 (rys. 5), mimo towarzyszącemu tej reakcji ubocznej zmniejszeniu wartości M(n) powstającego PLA.

11

Biodegradowalne poliuretany dla medycyny

Masiulanis B.

Elastomery

|

2003

|

T. 7, nr 2

3-11

PL

Przedstawiono przegląd literatury dotyczącej wytwarzania biodegradowalnych poliuretanów (PUR) i zastosowania ich w medycynie jako czasowych implantów. Omówiono wytwarzanie i właściwości mieszanin PUR z poli(L-laktydem) oraz liniowych i usieciowanych poliuretanów z wbudowanymi, biodegradowalnymi segmentami z poliestrów lub kopoliestrów. Opisano metody syntezy diizocyjanianowej pochodnej L-lizyny jako substratu do syntezy PUR degradujących na całkowicie nietoksyczne składniki. Przedstawiono przykłady stosowanych i potencjalnych, biodegradowalnych PUR jako substancji biologicznie czynnych.

EN

A review of the literature concerned with development of biodegradable polyurethanes (PUR) and their application as temporary implants have been presented. The blends of PUR with biodegradable polyester - poly(L-lactide) and linear or crosslinked PURs containing the biodegradable segments from polyesters or copolyesters have been characterized. The methods of the L-lysine diisocyante preparation were described and use of this reagent for obtaining the PURs which degrade on totally non toxic substances. The examples of the degradable PUR as the known and potential bioactive agents have been mentioned.