Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Polymer and composite materials used in medicine – an overview

Oleksy Małgorzata, Dynarowicz Klaudia, Aebisher David

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 7-8

363--370

EN

The article is a review of the literature on the use of polymers in medicine as biomaterials. Examples of the preparation of the most commonly used synthetic polymers in medicine, such as: polylactide (PLA), polyglycolide (PGA), polyhydrobutyrate (PHB), polycaprolactone (PCL) are described. The characteristics of ceramic materials: hydroxyapatite (HAp) and tricalcium phosphate (TCP) are also presented in terms of the use of synthetic biodegradable polymers as biofillers. The last part of article is devoted to the functional properties of composites based on PLA with the addition of HAp and TCP.

PL

Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczący zastosowania polimerów w medycynie jako biomateriałów. Opisano przykłady otrzymywania najczęściej stosowanych syntetycznych polimerów w medycynie takich jak: polilaktyd (PLA), poliglikolid (PGA), polihydromaślan (PHB), polikaprolakton (PCL). Przedstawiono także charakterystykę materiałów ceramicznych: hydroksyapatytu (HAp) i trójfosforanu wapnia (TCP) pod kontem stosowania jako bionapełniacze syntetycznych biodegradowalnych polimerów. Ostatnia część artykułu jest poświęcona właściwościom użytkowym kompozytów na osnowie PLA z dodatkiem HAp i TCP.

2

Wpływ procesu degradacji na właściwości fizykomechaniczne kompozytów PCL/HA

Antosik Agnieszka, Woźniak Anna, Najmrodzki Adrian, Tymowicz-Grzyb Paulina, Szterner Piotr, Kurzyk Agata, Biernat Monika

Szkło i Ceramika

|

2022

|

R. 73, nr 3

38--42

PL

Kompozyty na bazie polikaprolaktonu z dodatkiem wypełniacza w postaci włókien hydroksyapatytowych są jednym z potencjalnych materiałów do zastosowań inżynierii tkankowej. Materiały te odznaczają się nie tylko odpowiednią porowatością i wytrzymałością mechaniczną, lecz także bioaktywnością, biokompatybilnością i bioresorbowalnością. Z punktu widzenia możliwości aplikacyjnych danego materiału niezwykle istotna jest kontrola procesu degradacji kompozytu w czasie, tak aby rusztowanie mogło zapewnić stabilność mechaniczną do momentu odbudowy ubytku. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu procesu degradacji na właściwości fizykomechaniczne opracowanych porowatych kompozytów na bazie polikaprolaktonu (PCL) z dodatkiem zsyntezowanych włókien hydroksyapatytu (HA) o zróżnicowanej morfologii. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ zsyntezowanego proszku na zmianę właściwości fizykomechanicznych kompozytów w procesie degradacji. Próbki do badań otrzymano metodą liofilizacji. Proces degradacji badano poprzez pomiar ubytku masy, zmiany mikrostruktury, powierzchni właściwej, gęstości i wytrzymałości na ściskanie w czasie. Pomiary prowadzono po 3, 6 i 12 tygodniach inkubacji w soli fizjologicznej buforowanej fosforanem (PBS). Wyniki badań wykazały, że proces degradacji badanych kompozytów jest bardzo wolny, a dodatek zsyntezowanego HA nieznacznie go przyspiesza. Ubytek masy kompozytu po 12 tygodniach inkubacji w PBS wynosił zaledwie 0,47%. Procesowi degradacji towarzyszy spadek gęstości i wzrost powierzchni właściwej materiału w czasie. Porównanie wytrzymałości opracowanych kompozytów PCL/HA przed i po 12 tygodniach inkubacji w PBS, pozwala wnioskować, że dodatek zsyntezowanego hydroksyapatytu wpływa na wzrost wytrzymałości kompozytów w czasie (nawet do 20%).

EN

Polycaprolactone-based composites with filler in the form of hydroxyapatite fibers are one of the potential materials for tissue engineering applications. These materials are characterized not only by adequate porosity and mechanical strength, but also by bioactivity, biocompatibility and bioresorbability. From the point of view of the applicability of a given material, it is extremely important to control the degradation process of the composite over time, so that the scaffold can provide mechanical stability until the defect is restored. The paper presents the results of the study of the effect of the degradation process on the physicomechanical properties of the developed porous composites based on polycaprolactone (PCL) with the addition of synthesized hydroxyapatite (HA) fibers of different morphologies. In the study, special attention was paid to the effect of the synthesized powder on the change of physicomechanical properties of the composites during the degradation process. Samples for the study were obtained by freeze-drying method. The degradation process was studied by measuring weight loss, changes in microstructure, specific surface area, density and compressive strength over time. Measurements were conducted after 3, 6 and 12 weeks of incubation in PBS (phosphate-buffered saline). The results showed that the addition of synthesized HA slightly accelerates the degradation process of PCL/HA composites. Nevertheless, the degradation process is very slow. The weight loss of the composite after 12 weeks of incubation in PBS was only 0.47%. The degradation process is accompanied by a decrease in density and an increase in the specific surface area of the material over time. A comparison of the strength of the developed PCL/HA composites before and after 12 weeks of incubation in PBS, allows us to conclude that the addition of synthesized hydroxyapatite affects the increase in the strength of the composites over time (up to 20%).

3

A Method of 1D UVC Radiation Dose Measurement using a Novel Tablet Dosimeter

Sąsiadek Elżbieta, Kozicki Marek

Autex Research Journal

|

2020

|

Vol. 20, no. 2

140--147

EN

In this work, a method for the measurement of one-dimensional (1D) UV radiation dose is described. It comprises a new tablet dosimeter that measures the dose using reflectance spectrophotometry. The tablet dosimeter elaborated is a solid structure with a cylindrical form and has been manufactured with polycaprolactone (PCL) doped with a representative of tetrazolium salts: 2,3,5−triphenyltetrazolium chloride (TTC). The PCL used makes the dosimeter biodegradable and therefore proecological. The TTC dopant is distributed uniformly in the whole PCL tablet, and the whole tablet changes color to red under UVC irradiation. The intensity of this color increases if the PCL–TTC tablet absorbs higher doses. The color of the tablet is stable for at least 30 days after irradiation. It is proposed that the PCL-TTC tablet be used for measurement with reflectance spectrophotometry in order to determine the reflectance of light versus the absorbed dose in a fast and easy manner. On this basis, the PCL-TTC tablet could be characterized by providing information on its dose range, which amounted to 0–2 J/cm2. Moreover, other parameters were derived, such as dose sensitivity, quasilinear dose range, and dose threshold. The morphology of the tablets studied using scanning electron microscopy revealed their high porosity, which however did not influence the reflectance measurements with the aid of the chosen instrument. UVC irradiation at a dose (15 J/cm2) much above the PCL-TTC tablets’ dose range did not alter the morphology of the tablets. The PCL-TTC tablet read with reflectance spectrophotometry is shown to be a promising and fast method for 1D UV dose measurements.

4

Biodegradacja polikaprolaktonu przez grzyby Trichoderma viride

Znajewska Z., Dąbrowska G. B., Hrynkiewicz K., Janczak K.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 10

1676--1679

PL

Wykazano, że szczepy Trichoderma viride biorą udział w degradacji polikaprolaktonu. W warunkach laboratoryjnych grzyby te były zdolne do wzrostu na tym polimerze. Inokulacja gleby zawierającej polikaprolakton fragmentami grzybni Trichoderma viride przyspieszała biodegradację tego tworzywa.

EN

Seven Trichoderma viride strains were used for studying involved in the biodegradn. of polycaprolactone under lab. conditions. The fungi grew on the polymer and accelerated its biodegradn. T. viride 99 and T. viride 154 species were the most active ones.

5

Bakterie zdolne do biodegradacji polilaktydu i polikaprolaktonu

Janczak K., Dąbrowska G.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 3

435--438

PL

Sprawdzono wzrost 18 szczepów bakterii wyizolowanych z różnych środowisk naturalnych i zanieczyszczonych antropogenicznie na foliach z polilaktydu i polikaprolaktonu. Stwierdzono zmiany powierzchni badanych materiałów polimerowych, wykorzystując skaningową mikroskopię elektronową i spektroskopię w podczerwieni. Największe zmiany biodegradacyjne spowodowane były obecnością szczepów bakteryjnych z rodzaju Bacillus i Arthrobacter pochodzących z terenów zdegradowanych oraz ze składowiska popiołów.

EN

Changes in the surface of the tested polymers caused by a sep. action of 18 strains of bacteria for a period of 28 days at 26°C were studied by scanning electron microscopy and Fourier-transform IR spectroscopy. Bacterial strains of Bacillus and Arthrobacter genus caused the largest degrdn. of both materials.

6

Modyfikacja spoiw odlewniczych przy użyciu materiału biodegradowalnego

Major-Gabryś K., Grabarczyk A., Dobosz S.

Przegląd Odlewnictwa

|

2018

|

Vol. 68, nr 3-4

80--83

PL

W artykule przedstawiono wpływ materiału biodegradowalnego – polikaprolaktonu (PCL) na wybrane właściwości mas formierskich. Do badań wytypowano szeroko stosowaną w praktyce odlewniczej masę samoutwardzalną z żywicą fenolowo-furfurylową oraz przyjazną dla środowiska masę samoutwardzalną z uwodnionym krzemianem sodu. Zadaniem nowego dodatku w przypadku masy z żywicą syntetyczną jest zmniejszenie jej szkodliwości dla otoczenia i zwiększenie elastyczności w temperaturze otoczenia. W przypadku masy z przyjaznym dla środowiska uwodnionym krzemianem sodu zadaniem nowego dodatku jest zwiększenie elastyczności badanej masy przy zachowaniu jej proekologicznego charakteru. Badania wykazały, że zastosowanie do mas formierskich 5% PCL zwiększa elastyczność w temperaturze otoczenia badanych mas zarówno ze spoiwem organicznym, jak i nieorganicznym. Wykazano również wpływ nowego dodatku na deformację mas w podwyższonej temperaturze.

EN

The article presents the influence of biodegradable material - polycaprolactone (PCL) on selected properties of molding sands. For the tests two different moulding sands were chosen. A self-hardening moulding sand with phenol-furfuryl resin and an environmentally friendly self-hardening moulding sand with hydrated sodium silicate, both of which are widely used in foundry practice. The task of the new additive for moulding mixtures with synthetic resins is to reduce its harmfulness to the environment and increase the elasticity at ambient temperature. In the case of the moulding sand with environmentally friendly hydrated sodium silicate, the task of the new additive is to increase the elasticity of the test sand while maintaining its ecological character. The research has shown that the use of 5% PCL for molding sands increases their flexibility at the ambient temperature, both with organic and inorganic binders. The influence of the new additive on the moulding sand deformation at elevated temperature was also demonstrated in the research.

7

Polimery biodegradowalne w leczeniu gruźlicy. Cz. II. Wymagania i charakterystyka materiałów

Budnicka M., Gadomska-Gajadhur A., Ruśkowski P., Synoradzki L.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 1

3--9

PL

Artykuł stanowi część II przeglądu literaturowego dotyczącego zastosowań polimerów biodegradowalnych w leczeniu gruźlicy. Scharakteryzowano wybrane biodegradowalne polimery wykorzystywane w medycynie, również w systemach kontrolowanego uwalniania substancji aktywnej (DDS). Opisano ich właściwości, metody syntezy i wymagania, które muszą spełniać w określonych zastosowaniach. Ze względu na skuteczność w systemach DDS, wskazano na ich potencjalne wykorzystanie jako nośniki polimerowe substancji przeciwgruźliczych.

EN

In the second part of the literature review, the selected biodegradable polymers used in medicine, including drug delivery systems (DDS), were characterized in terms of their properties, methods of synthesis and requirements specific to the particular applications. Due to their effectiveness in DDS systems, a potential use of biodegradable polymers as polymer carriers of antitubercular substances was indicated.

8

Mechanical properties and biodegradability of flax fiber-reinforced composite of polylactide and polycaprolactone

Rytlewski P., Stepczyńska M., Moraczewski K., Malinowski R., Jagodziński B., Żenkiewicz M.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 9

603--610

EN

The aim of this work was to produce a composite based on the blend of polylactide and polycaprolactone and reinforced with flax fiber, intended for processing by injection molding, with improved mechanical and biodegradation properties as compared to neat polylactide (PLA) and polycaprolactone (PCL). The material was prepared by mixing PLA, PCL and flax fibers (about 5 mm long), extrusion and granulation with subsequent injection molding to obtain test samples. The composites differed in the content of PCL (0, 5, 10, 15 and 30 wt %) whereas the content of flax fibers was kept constant (20 wt %). The samples were characterized by means of scanning electron microscopy (SEM), tensile and impact strength measurements, differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA). Biodegradation studies were carried out using proteinase K at laboratory conditions. It was found that a reduction of fiber lengths took place during the extrusion process and that addition of flax fibers to PLA/PCL blend resulted in an increase in elastic modulus and biodegradation rate. The composite impact strength was significantly improved at 30 wt % PCL fraction.

PL

Celem badań było opracowanie kompozytu wzmocnionego włóknem lnianym na osnowie z mieszaniny polilaktyd/polikaprolakton, przeznaczonego do przetwórstwa metodą wtryskiwania, wykazującego lepsze właściwości mechaniczne oraz lepszą biodegradowalność niż niemodyfikowane polilaktyd (PLA) i polikaprolakton (PCL). Materiał przygotowano metodą wytłaczania. PLA, PCL oraz włókna lniane (o długości około 5 mm) mieszano, wytłaczano, granulowano, a następnie wtryskiwano w celu uzyskania próbek do badań. Kompozyty różniły się zawartością PCL (0, 5, 10, 15 lub 30% mas.), natomiast udział procentowy włókien lnianych był stały (20% mas.). Próbki badano metodami: skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz dynamicznej analizy mechanicznej (DMA). Oceniano też ich wytrzymałość na jednoosiowe rozciąganie i udarność. Podatność na biodegradację badano w warunkach laboratoryjnych z zastosowaniem enzymu proteinazy K. Stwierdzono, że w procesie wytłaczania nastąpiła znaczna redukcja długości włókien lnianych, ich dodatek do mieszaniny PLA/PCL wpłynął na zwiększenie modułu sprężystości i szybkości biodegradacji, a udział 30% mas. PCL wyraźnie poprawił udarność kompozytu.

9

Resorbowalne pokrycia polimerowe na drutach ze stopu magnezu modyfikowane TCP i ZnO

Morawska-Chochół A., Domalik-Pyzik P., Sikora O., Reczyński W., Rzewuska M., Chłopek J.

Engineering of Biomaterials

|

2016

|

Vol. 19, no. 136

28--35

PL

Magnez i jego stopy mogą stanowić obiecującą alternatywę dla tradycyjnie stosowanych biomateriałów metalicznych. Główne zalety materiałów na bazie Mg to: biozgodność, biodegradowalność, osteokonduktywność, antybakteryjność oraz gęstość i moduł Younga zbliżone do naturalnej kości. Największą wadą jest ich zbyt gwałtowna degradacja, która może prowadzić do gromadzenia się wodoru oraz znacznego wzrostu pH w okolicznych tkankach; a także do przedwczesnej redukcji parametrów mechanicznych. Naukowcy próbują rozwiązać ten problem na różne sposoby: przez dobór pierwiastków stopowych, obróbkę powierzchniową, czy stosowanie pokryć. Przedstawiona praca dotyczy zastosowania resorbowalnych materiałów polimerowych na pokrycia drutów ze stopu magnezu. Powłoki otrzymano metodą zanurzeniową z roztworów polilaktydu (PLA) i polikaprolaktonu (PCL) o różnych stężeniach. Otrzymane materiały inkubowano w buforze fosforanowym i wodzie destylowanej przez 7 tygodni. Monitorowano zmiany pH, przewodnictwa jonowego oraz uwalnianie kationów Mg2+. Wykazano wpływ stężenia roztworu polimeru na jakość pokrycia i skuteczność ochrony antykorozyjnej oraz korzystniejsze parametry powłoki PCL. W drugiej części pracy zaproponowano modyfikację wybranego pokrycia fosforanem trójwapnia (TCP) i tlenkiem cynku (ZnO), które zostały wprowadzone do matrycy polimerowej. Badania właściwości mechanicznych wykazały, że w rezultacie równoczesnego zastosowania TCP i ZnO wzrasta moduł Younga, a spada wytrzymałość i odkształcalność folii PCL/TCP/ ZnO, jednak nie powinno to wpłynąć niekorzystnie na skuteczność pokrycia. Analizy SEM i EDS powierzchni próbek inkubowanych w SBF potwierdziły potencjalną bioaktywność opracowanych układów.

EN

Magnesium and its alloys can be a promising alternative for traditionally used metallic biomaterials due to their: biocompatibility, biodegradability, osteoconductivity, antibacterial activity, and resemblance of density and Young’s modulus to the natural bone. Rapid corrosion, Mg alloys main disadvantage, causes hydrogen accumulation, harmful pH level increase in surrounding tissues, and premature loss of mechanical parameters. In order to solve those issues, scientists select appropriate alloying elements and apply different surface treatments or coatings. This research considers application of resorbable polymers as coating materials for magnesium alloy wires. Samples were dip-coated with various concentration polylactide (PLA) and polycaprolactone (PCL) solutions. Immersion tests were conducted for 7 weeks in phosphate buffered saline and distilled water; pH and ionic conductivity changes, and release of Mg2+ ions were monitored. We show the influence of polymer solution concentration on the coating quality and effectiveness of anticorrosive protection, as well as superior parameters of polycaprolactone. In the second part of the study, selected coating was modified with tricalcium phosphate (TCP) and zinc oxide (ZnO), that were incorporated into the polymer matrix. Mechanical studies revealed that after modification with those two types of particles Young’s modulus increased, while tensile strength and elasticity of the foils decreased, however it should not affect the effectiveness of the coating. SEM and EDS analysis confirmed potential bioactivity of investigated materials.

10

Crystallization kinetics of polycaprolactone in nanocomposites

Mucha M., Tylman M., Mucha J.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 11-12

686--692

EN

The paper presents research results on the crystallization kinetics of polycaprolactone (PCL) with micro- and nano-additives such as talc (nucleation agent) and nanosilver (antibacterial agent). The process of isothermal crystallization was studied in a narrow temperature range 38.5—41.5 °C using Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermooptical Analysis (TOA) methods. The kinetics of the process are described using the Avrami model. The parameters n and log K of the equation were calculated. Changes in the half time of crystallization, degree of crystallinity and melting temperature of the polymer under the influence of the fillers and the conditions of crystallization were analyzed.

PL

Przedstawiono wyniki badań kinetyki krystalizacji polikaprolaktonu z mikro- oraz nanododatkami, takimi jak talk (czynnik nukleacji) i nanosrebro (dodatek antybakteryjny). Metodami różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz analizy termooptycznej (TOA) badano proces krystalizacji w zakresie temperatury 38,5—41,5 °C. Kinetykę procesu opisano za pomocą modelu Avramiego. Wyznaczono parametry n oraz log K. Przeanalizowano wpływ dodatku napełniaczy i warunków prowadzenia procesu krystalizacji na zmiany połówkowego czasu krystalizacji, temperatury topnienia oraz stopnia krystaliczności polimeru.

11

Pcl/Chitosan Blended Nanofibrous Tubes Made by Dual Syringe Electrospinning

Hild M., Al Rez M. F., Aibibu D., Toskas G., Cheng T., Laourine E., Cherif C.

Autex Research Journal

|

2015

|

Vol. 15, no. 1

54--59

EN

3D tubular scaffolds made from Poly-(Ɛ-caprolactone) (PCL)/chitosan (CS) nanofibres are very promising candidate as vascular grafts in the field of tissue engineering. In this work, the fabrication of PCL/CS-blended nanofibrous tubes with small diameters by electrospinning from separate PCL and CS solutions is studied. The influence of different CS solutions (CS/polyethylene glycol (PEO)/glacial acetic acid (AcOH), CS/trifluoroacetic acid (TFA), CS/ AcOH) on fibre formation and producibility of nanofibrous tubes is investigated. Attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) is used to verify the presence of CS in the blended samples. Tensile testing and pore size measurements are done to underline the good prerequisites of the fabricated blended PCL/ CS nanofibrous tubes as potential scaffolds for vascular grafts. Tubes fabricated from the combination of PCL and CS dissolved in AcOH possesses properties, which are favourable for future cell culture studies.

12

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

Rajzer I., Kwiatkowski R.

Engineering of Biomaterials

|

2014

|

Vol. 17, no. 128-129

11--15

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.

13

Sieciowanie wybranych tworzyw biodegradowalnych

Malinowski R., Żuk T.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 5 (155)

512--515

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań niektórych efektów sieciowania polikaprolaktonu (PCL), przeprowadzonego za pomocą nadtlenku dikumylu (NDK). Zbadano wpływ udziału (od 0,1 do 1% wag.) NDK na zmiany masowego wskaźnika (MFR) szybkości płynięcia, wytrzymałości (σM) na rozciąganie, modułu (Et) sprężystości wzdłużnej oraz wydłużenia (εB) względnego przy zerwaniu. Stwierdzono, że NDK może być stosowany do sieciowania PCL oraz że istotnie wpływa na właściwości reologiczne i mechaniczne tego polimeru. Powoduje on spadek wartości masowego wskaźnika szybkości płynięcia i wydłużenia względnego przy zerwaniu oraz wzrost modułu sprężystości wzdłużnej. Nie wpływa istotnie na wytrzymałość na rozciąganie.

EN

The paper presents the results and effects of the crosslinking of polycaprolactone (PCL) using dicumyl peroxide (DCP). The effect of DCP (ranging from 0.1 to 1% wt.) on the change in melt flow rate (MFR), tensile strength (σM), tensile modulus (Et) and elongation at break (εB) were studied. It was found that DCP can be used for the crosslinking of PCL. It was also found that DCP has a significant impact on the rheological and mechanical properties of PCL. Dicumyl peroxide causes a decrease in melt flow rate and elongation at break and an increase of tensile modulus. DCP showed no significant effect on tensile strength.

14

Elektroprzędzenie i liofilizacja jako metody otrzymywania podłoży dla inżynierii tkankowej

Domalik-Pyzik P., Morawska-Chochół A., Wrona A., Chłopek J., Rajzer I.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 120

2--7

PL

Inżynieria tkankowa to interdyscyplinarną dziedziną, której celem jest opracowanie biologicznych substytutów pozwalających na zastąpienie i regenerację uszkodzonej tkanki. Bardzo ważnym jej elementem są podłoża, które stanowią rusztowanie umożliwiające wzrost i różnicowanie się odpowiednich komórek. Przedmiotem niniejszych badań było wytworzenie podłoży z polilaktydu i polikaprolaktonu. Materiały te formowano w dwóch procesach: na drodze elektro-przędzenia z roztworu polimeru oraz poprzez liofilizację, czyli suszenie sublimacyjne. Uzyskano w ten sposób podłoża o różnych właściwościach mechanicznych i mikrostrukturze. Wykazano zasadniczy wpływ metody i parametrów otrzymywania podłoży na ich końcowe właściwości. Wynikiem elektroprzędzenia są materiały włókniste o dużej odkształcalności, podczas gdy liofilizacja prowadzi do wytworzenia porowatych materiałów o wyższej wartości wytrzymałości mechanicznej i modułu Younga. Znaczący wpływ na parametry mechaniczne ma także forma podłoży nanowłóknistych. Podłoża w kształcie rurki cechują się wyższymi parametrami mechanicznymi niż w kształcie płaskich mat. Dodatkowo, wzrost wytrzymałości uzyskano poprzez owinięcie rurek włóknami alginianowymi. Połączenie metod elektroprzędzenia i liofilizacji prowadzi do wytworzenia asymetrycznych podłoży o wyższych parametrach mechanicznych. Metodą elektroprzędzenia otrzymano nanowłókniste materiały w formie mat i rurek, nadające się na podłoża do regeneracji naczyń krwionośnych. Liofilizacja pozwoliła natomiast na wytworzenie podłoży o różnej porowatości i morfologii. Dzięki połączeniu obu metod otrzymano asymetryczne podłoża PLAel/PCL40, które mogą znaleźć zastosowanie w sterowanej regeneracji tkanki kostnej.

EN

Tissue engineering is an interdisciplinary field which purpose is to produce biological substitutes able to replace and regenerate damaged tissue. Scaffolds are very important components because they allow growth and proliferation of appropriate cells. The purpose of this study was to manufacture different scaffolds using polylactide (PLA) and polycaprolactone (PCL). Materials were formed in two processes: electrospinning of a polymer solution and freeze-drying. Therefore it was possible to obtain scaffolds with various mechanical properties and microstructure. The influence of scaffold fabrication method and parameters on its final properties was demonstrated. Electrospinning outcomes were fibrous materials with high deformability, while freeze-drying led to fabrication of porous materials with higher mechanical strength and Young's modulus. The shape of nanofibrous scaffolds had also a significant influence on their mechanical properties. Scaffolds in the shape of a tube were characterized by higher mechanical properties than those in the shape of flat mats. Additional increase in mechanical strength has been achieved by wrapping the tubes with alginate fibers. Combination of electrospinning and freeze-drying contributed to formation of asymmetric scaffolds with better mechanical properties. Nanofibrous materials in the shape of mats and tubes, suitable for vascular engineering scaffolds were fabricated by electrospinning, while freeze-drying allowed for fabrication of scaffolds varying in porosity and morphology. Asymmetric PLAel/PCL40 scaffolds suitable for guided bone regeneration (GBR) were manufactured as a result of combining two above-mentioned methods.

15

Wybrane właściwości kompozycji polihydroksymaślanu i polikaprolaktonu z glutenem

Getner E., Steller R.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 5

305-308

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu dodatku glutenu, jako polimeru naturalnego oraz gliceryny jako plastyfikatora, na wybrane właściwości kompozycji polihydroksymaślanu i polikaprolaktonu. Układy homogenizowano w dwuwalcarce laboratoryjnej. Zbadano właściwości mechaniczne i reologiczne otrzymanych materiałów, a także przeprowadzono analizę widm IR.

EN

In this work the results of the effect of gluten addition as natural polymer and of glycerol as plasticizer on the selected properties of compositions with polyhydroxybutyrate and polycaprolactone are presented. The systems were homogenized using a laboratory two-roll-mill. Mechanical and rheological properties of the prepared blends were examined and the IR spectra analysis was also carried out.

16

Właściwości kompozycji polihydroksymaślanu i polikaprolaktonu ze skrobią

Getner E., Steller R.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 3

141-145

PL

Zbadano wpływ dodatku skrobi, jako polimeru naturalnego oraz gliceryny, jako plastyfikatora, na właściwości kompozycji PCL i PHB, jako polimerów syntetycznych. Przeprowadzono pomiary właściwości mechanicznych i reologicznych otrzymanych mieszanin, a także przeprowadzono analizę widm w podczerwieni.

EN

The effect of starch addition as a natural polymer and of glycerol addition as plasticizer on the properties of compositions with polyhydroxybutyrate and polycaprolactone as synthetic polymers was investigated. Mechanical and rheological properties of the prepared blends were examined and the analysis of IR spectra was also carried out.

17

Badania biopolimerów technikami spektroskopii oscylacyjnej

Paluszkiewicz C.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 6

493-497

PL

W prezentowanej pracy pokazano możliwości zastosowania metod spektroskopii oscylacyjnej tj. fourierowskiej spektroskopii w środkowej podczerwieni (FTIR) oraz fourierowskiej spektroskopii Ramana (FT-Raman) do identyfikacji i modyfikacji biopolimerów i ich kompozytów. Analizowano biopolimery takie jak - poli(2-de-oksy-2-aminoglukoza) popularnie nazywana chitozanem (CS) oraz polikaprolakton (PCL), które stanowiły matryce do otrzymywania nanokompozytów. Jako modyfikatory stosowano: glinokrzemian warstwowy montmorylonit (K5) oraz hydroksyapatyt (HAp). Nanokompozyty na bazie biopolimerów otrzymano metodą odlewania. Badaniom metodami spektroskopii oscylacyjnej poddano zarówno materiały wyjściowe jak i produkty reakcji. Wykazano, że na podstawie przeprowadzanych analiz technikami spektroskopii oscylacyjnej można uzyskać informacje uśrednione z całego polimeru oraz z jego powierzchni. Zastosowane metody spektroskopii oscylacyjnej pozwoliły również na ocenę biozgodności i degradacji badanych materiałów.

EN

The paper presents the possibility of application of vibrational spectroscopy methods, such as Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Fourier Transform Raman Spectroscopy (FT Raman) to identify and determine modification of biopolymers and their composites. Biopolymers, namely chitozan and polycaprolacton were used as matrices in the preparation of nanocomposites. Monmorylonite (K5) and hydroxyapatite (HAp) were applied as nanoparticles. The nanocomposite materials were obtained by casting method. In this study biopolymer matrices as well as modifiers and modification products were analyzed. It is shown that application of spectroscopic techniques allows to receive information from the surface and the bulk of the materials. Application of these methods permits us to characterize dispersion of nanoparticles in a polymer matrix as well as biocompatibility and degradation of the analyzed materials.