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

The influence of AgNPs and GO particles on the properties of polycaprolactone

Kurowska Anna, Ratajczyk Zuzanna, Nikodem Anna, Rajzer Izabela

Engineering of Biomaterials

|

2021

|

Vol. 24, no. 163

97

4

Emulsion electrospinning – method to introduce proteins for biomedical applications

Kurpanik Roksana, Rapacz-Kmita Alicja, Ścisłowska-Czarnecka Anna, Stodolak-Zych Ewa

Engineering of Biomaterials

|

2021

|

Vol. 24, no. 162

20--25

EN

The aim of this work was to obtain polymer fibers by the emulsion electrospinning. For this purpose, polycaprolactone (PCL) was used, which was modified before the electrospinning stage with micelles obtained by the oil-in-water (O/W) emulsion method. Micelles were obtained by combining the non-ionic surfactant Tween 80 or Triton X-100 used at different concentrations with the amino acid alanine. The obtained fibrous substrates had a typical unimodal fiber size distribution and their average size was in the range of 590-800 nm. The effectiveness of the emulsion electrospinning process was confirmed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy - Attenuated Total Reflectance (FTIR-ATR) showing the presence of surfactants. The addition of micelles to the polymer solution significantly reduces the contact angle of nonwoven fabrics: from 120° (for PCL) to ~20-30° for surfactant-loaded nonwovens, and the micellar form allows tracking the release of alanine into the solution (UV-Vis). The combination of the core-shell- -morphology of the emulsion electrospun fibers allows comparable amino acid release times. There were no significant differences in both the amount of alanine released and the rate of its release between PCL/ Tween80/alanine and PCL/Triton X-100/alanine fibers, which were characterized by a similar fiber size.

5

The quality of the wood bonding depending on the method of applying the selected thermoplastic biopolymers

Gumowska Aneta, Kowaluk Grzegorz

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2021

|

No. 116

78--85

EN

The quality of the wood bonding depending on the method of applying the selected thermoplastic biopolymers. The aim of the research was to determine the effect of the method of applying the biopolymer on the surface of bonding solid wood elements on the quality of the obtained adhesive connection. The results of conducted mechanical research show that the highest average value of shear strength was observed for birch lamellas bonded with PLA, both with the first and second method of application. In case of estimating the quality of the bonding of wooden elements, better results were achieved for PLA and the second method of application the "green" adhesive.

6

Analysis of the antibacterial properties of polycaprolactone modified with graphene, bioglass and zinc-doped bioglas

Hajduga Maciej B., Bobiński Rafał, Dutka Mieczysław, Ulman-Włodarz Izabela, Bujok Jan, Pająk Celina, Ćwiertnia Michał, Kurowska Anna, Dziadek Michał, Rajzer Izabella

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2021

|

Vol. 23, no. 2

131--138

EN

Purpose: Innovative biomedical filaments for 3D printing in the form of short and biodegradable composite sticks modified with various additives were used to prepare biomaterials for further nasal implants. As the respiratory tract is considered to be potentially exposed to contamination during the implantation procedure there is a need to modify the implant with an antibacterial additives. The purpose of this work was to analyze the effect of biodegradable polymer – polycaprolactone (PCL) modification with various additives on its antibacterial properties. Methods: PCL filament modified with graphene (0.5, 5, 10% wt.), bioglass (0.4% wt.) and zinc-doped bioglass (0.4% wt.) were used to print spatial biomaterials using FDM 3D printer. Pure polymer biomaterials without additives were used as reference samples. The key task was to assess the antimicrobial impact of the prepared biomaterials against the following microorganisms: Staphylococcus aureus ATCC 25293, Escherichia coli ATCC 25922, Candida albicans ATCC 10231. Results: The research results point to a significant antibacterial efficacy of the tested materials against S. aureus and C. albicans, which, however, seems to decrease with increasing graphene content in the filaments. A complete lack of antibacterial efficacy against E. coli was determined. Conclusions: The tested biomaterials have important antibacterial properties, especially against C. albicans. The obtained results showed that biomaterials made of modified filaments can be successfully used in implantology, where a need to create temporary tissue scaffolds occurs.

7

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.

8

Biopolymers in wood-based materials – a recent review

Gumowska Aneta, Kowaluk Grzegorz

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2020

|

No. 110

25--34

EN

Biopolymers in wood-based materials – a recent review. The aim of the paper was to summarize the current state-of-art in the field of biopolymers application in the composites based on lignocellulosic raw materials. The cited literature show, in research and experiments, how promising the green composites market becomes. Biocomposites are becoming more interesting and promising alternative to commonly used petropolymers, which have a negative impact on health and the environment.

PL

Biopolimery w materiałach drewnopochodnych – najnowszy przegląd. Celem pracy było podsumowanie aktualnego stanu wiedzy w zakresie zastosowania biopolimerów w kompozytach opartych na surowcach lignocelulozowych. Cytowana literatura pokazuje, w badaniach i eksperymentach, jak obiecujący staje się rynek „zielonych kompozytów”. Biokompozyty stają się ciekawszą i obiecującą alternatywą dla powszechnie stosowanych petropolimerów, które mają negatywny wpływ na zdrowie i środowisko.

9

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.

10

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.

11

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.

12

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.

13

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.

14

The thermal and structural analysis of new bicomponent binders for moulding sands consisting of furfuryl resin and polycaprolactone (PCL)

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

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

369--372

EN

The aim of the article is thermal and structural analysis of new two-component binders for foundry moulding sands. The previous research showed the possibility of using biodegradable materials as binders or parts of binders’ compositions for foundry moulding and core sands. This paper is concentrated on estimating the influence of PCL on phenol-furfuryl resin thermal destruction (measured by derivatographic research) and its structure (measured by FTiR technology). The research proved that addition of new biodegradable additive PCL in the amount of 5-15% to the phenol-furfuryl resin doesn’t change the resin thermal destruction course but it results in appearance of a new band in two-component binder structure. What’s more there has been noticed a growth of intensity for band at wavenumber 1730 cm-1 (C = O) with the increasing addition of PCL.

15

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.

16

Pulsed laser deposition of magnesium-doped calcium phosphate coatings on porous polycaprolactone scaffolds produced by rapid prototyping

Vandrovcova M., Douglas T. E. L., Mróz W., Musiał O., Schaubroeck D., Budner B., Syroka R., Bačakova L.

Engineering of Biomaterials

|

2016

|

Vol. 19, no. 138 spec. iss.

108

17

Characterization of Three-Dimensional Printed Composite Scaffolds Prepared with Different Fabrication Methods

Szlązak K., Jaroszewicz J., Ostrowska B., Jaroszewicz T., Nabiałek M., Szota M., Swieszkowski W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2A

645--650

EN

An optimal method for composites preparation as an input to rapid prototyping fabrication of scaffolds with potential application in osteochondral tissue engineering is still needed. Scaffolds in tissue engineering applications play a role of constructs providing appropriate mechanical support with defined porosity to assist regeneration of tissue. The aim of the presented study was to analyze the influence of composite fabrication methods on scaffolds mechanical properties. The evaluation was performed on polycaprolactone (PCL) with 5 wt% beta-tricalcium phosphate (TCP) scaffolds fabricated using fused deposition modeling (FDM). Three different methods of PCL-TCP composite preparation: solution casting, particles milling, extrusion and injection were used to provide material for scaffold fabrication. The obtained scaffolds were investigated by means of scanning electron microscope, x-ray micro computed tomography, thermal gravimetric analysis and static material testing machine. All of the scaffolds had the same geometry (cylinder, 4×6 mm) and fiber orientation (0/60/120°). There were some differences in the TCP distribution and formation of the ceramic agglomerates in the scaffolds. They depended on fabrication method. The use of composites prepared by solution casting method resulted in scaffolds with the best combination of compressive strength (5.7±0.2 MPa) and porosity (48.5±2.7 %), both within the range of trabecular bone.

18

Encapsulation of L-ascorbic acid via polycaprolactone-polyethylene glycol-casein bioblends

Ozsagiroglu E., Guvenilir Y. A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2015

|

Vol. 17, nr 4

32--36

EN

The aim of this study was to encapsulate, L-ascorbic acid, in biopolymers in order to obtain (i) enhancing its encapsulation efficiency (ii) increasing drug release ratio using different pH mediums. Microparticles based on polycaprolactone, polyethylene glycol and casein are prepared by spray drying technique. Microparticles are in vitro characterized in terms of yield of production, particle size, morphology, encapsulation efficiency, and drug release. In this manner, the importance of the study is producing of a stable and effective drug encapsulation system by PCL-PEG-CS polymer mixture by spray dryer. We achieved minimum 27.540±0.656 μm particle size with 0.512 m2/g surface area, 84.05% maximum drug loading, and 68.92% drug release ratio at pH 9.6. Release profiles are fitted to previously developed kinetic models to differentiate possible release mechanisms. The Korsmeyer–Peppas model is the best described each release scenario, and the drug release is governed by non-Fickian diffusion at pH 9.6. Our study proposed as an alternative or adjuvants for controlling release of L-ascorbic acid.

19

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.

20

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.