CZ27202U1 - 3D kompozitní materiál určený především jako biodegradabilní náhrada chrupavky - Google Patents
3D kompozitní materiál určený především jako biodegradabilní náhrada chrupavky Download PDFInfo
- Publication number
- CZ27202U1 CZ27202U1 CZ2014-29553U CZ201429553U CZ27202U1 CZ 27202 U1 CZ27202 U1 CZ 27202U1 CZ 201429553 U CZ201429553 U CZ 201429553U CZ 27202 U1 CZ27202 U1 CZ 27202U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- layer
- composite material
- cartilage
- biodegradable
- replacement
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 21
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 title claims description 9
- 239000011165 3D composite Substances 0.000 title claims description 6
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims description 10
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229920000249 biocompatible polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 1
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 210000003035 hyaline cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká složení strukturované nanovlákenné vrstvy s kombinací metody 3D tisku k vytvoření biodegradabilního materiálu pro použití jako náhrada kolenní chrupavky. Dosavadní stav techniky
V současné době se jako náhrady chrupavek používají materiály ve formě vláken, nebo pěn. Nevýhodou těchto materiálů je nedostatečná buněčná proliferace do vnitřku těchto materiálů a tedy nedostatečné vytvoření nové chrupavky v celém objemu scaffoldu.
Podstata technického řešení
Cílem technického řešení je nalézt vhodný materiál na bázi nanovláken s různou plošnou hmotností a vzorováním v ploše vrstvy, čímž materiál získává místa s větší a s menší porozitou. Nanovlákenný materiál je propojen vrstvami vytvořenými pomocí metody 3D tisku a tím je vytvořen kompozitní materiál. Takto vytvořený kompozit bude optimálně sloužit jako vhodný tkáňový nosič pro vytvoření kolenní chrupavky.
Cíle technického řešení je dosaženo kombinací metody 3D tisku, tedy rapid prototyping, a elektrostatického zvlákňování. Materiál využitý pro 3D tisk je biokompatibilní a biodegradabilní polymer poly-e-kaprolakton vytlačovaný ve formě mikronových vláken do pravidelných struktur např. pravidelné mříže z na sebe kolmo kladených vláken. Takto vytvořený materiál je ukládán na strukturovanou nanovlákennou vrstvu. Nanovlákenná vrstva je strukturovaná z důvodu rozdílné plošné hmotnosti v ploše a má tedy různé velikosti pórů ve struktuře. Vytvořený materiál slouží jako biodegradabilní náhrada v tkáňovém inženýrství hyalinní chrupavky.
Nanovlákenná vrstva je ve formě strukturované vrstvy, kde se mění plošná hmotnost jednotlivých částí této vrstvy. Důvodem je různá velikost pórů a tedy snadnější prostup buněčné kultury přes místa s nižší plošnou hmotností a větší velikostí pórů. Vytvořená nanovlákenná vrstva je z biodegradabilního a biokompatibilního materiálu poly-e-kaprolakton o molekulové hmotnosti 45.000,14.000 nebo jejich kombinace nebo další molekulové hmotnosti.
Při metodě 3D tisku je použito technologie tavení polymeru a následné vytlačení přes definovanou trysku. Průměr vytlačovací trysky zajistí přesně definovaný průměr vláken. Vlákna jsou ukládána do struktur předdefinovaných v grafickém programu. Jako polymemí materiál je použit biodegradabilní a biokompatibilní polymer poly-e-kaprolakton o molekulové hmotnosti 45.000, 14.000 nebo jejich kombinace nebo další molekulové hmotnosti.
Výhodou tohoto vlákenného kompozitního materiálu je snadnost kombinace jednotlivých technologií a jednoduchost jeho výroby. Připravený materiál je vhodný pro laboratorní i průmyslové procesy výroby, bez nutnosti úpravy stávajících procesů.
Přehled obrázků na výkresech
Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresů, kde na obr. 1 je znázorněna struktura 3D kompozitního materiálu podle užitného vzoru a na obr. 2 je znázorněn řez 3D kompozitním materiálem znázorňující vrstvení materiálů vyrobených pomocí 3D tisku a nanovlákenného vzorovaného materiálu vyrobeného pomocí elektrostatického zvlákňování.
Příklad provedení technického řešení
Nanovlákenný strukturovaný materiál vrstva i mřížové struktury s charakteristickým průměrem vláken 200 až 400 nm, je povrstven vrstvou 2 pomocí metody 3D tisku přičemž takto vytvořená
-1 CZ 27202 Ul struktura má charakteristický rozměr 20 až 200 pm. Kompozitní materiál vrstva i je mechanicky vrstven tak, aby došlo k pravidelnému opakování s vrstvou 2 tvořenou 3D tiskem a k vytvoření sendvičové struktury. Vrstvení probíhá buď přímo při výrobě - nanášením jednotlivých vrstev postupně na sebe a/nebo pomocí předvýroby jednotlivých vrstev a následného pojení biodegra5 dabilními pojivý na bázi vodných roztoků tkáňových pojiv, biodegradabilních polymerů jako například polyetylenoxidu, chitosanu, želatiny atd.
Průmyslová využitelnost
Technické řešení je využitelné jako vhodný tkáňový nosič pro vytvoření chrupavky, tedy především v medicíně.
Claims (3)
- ío NÁROKY NA OCHRANU1. 3D kompozitní materiál určený především jako biodegradabilní náhrada chrupavky, vyznačující se tím, že nejméně jedna vrstva (1) materiálu na bázi nanovláken poly-εkaprolaktonu s různou plošnou hmotností a vzorováním v ploše vrstvy je propojena s nejméně jednou vrstvou (
- 2) biokompatibilního polymeru 3D tisku.15 2. 3D kompozitní materiál určený především jako biodegradabilní náhrada chrupavky podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstva (1) na bázi nanovláken poly-e-kaprolaktonu je strukturovaná z důvodu rozdílné plošné hmotnosti v ploše a má tedy různé velikosti pórů ve struktuře.
- 3. 3D kompozitní materiál určený především jak biodegradabilní náhrada chrupavky podle20 nároku 1, vyznačující se tím, že vrstva (1) na bázi nanovláken se pravidelně opakuje s vrstvou (2) biokompatibilního polymeru 3D tisku a je tak vytvořena sendvičová struktura.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29553U CZ27202U1 (cs) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | 3D kompozitní materiál určený především jako biodegradabilní náhrada chrupavky |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29553U CZ27202U1 (cs) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | 3D kompozitní materiál určený především jako biodegradabilní náhrada chrupavky |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ27202U1 true CZ27202U1 (cs) | 2014-07-21 |
Family
ID=51264393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29553U CZ27202U1 (cs) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | 3D kompozitní materiál určený především jako biodegradabilní náhrada chrupavky |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ27202U1 (cs) |
-
2014
- 2014-05-13 CZ CZ2014-29553U patent/CZ27202U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rajzer | Fabrication of bioactive polycaprolactone/hydroxyapatite scaffolds with final bilayer nano-/micro-fibrous structures for tissue engineering application | |
| Lin et al. | Biomimicry via electrospinning | |
| JP2011508830A5 (cs) | ||
| Sun et al. | Electrospun anisotropic architectures and porous structures for tissue engineering | |
| ES2698958T3 (es) | Procedimiento para la fabricación de un semiproducto para la producción de una pieza moldeada compuesta | |
| JP2020500113A5 (cs) | ||
| RU2016148011A (ru) | Полые пористые волокна | |
| JP2016523293A5 (cs) | ||
| JP2019500248A5 (cs) | ||
| US20080248710A1 (en) | Two-Dimensional Web Material, Method and Apparatus for Manufacturing the Same as Well as Use Thereof | |
| DE602005026640D1 (de) | Gegenstände mit nanofasern als barrieren | |
| JP2015504799A5 (cs) | ||
| JP2010505480A5 (cs) | ||
| JP2009518209A5 (cs) | ||
| KR101479205B1 (ko) | 나노섬유 및 마이크로섬유가 직교된 나노-마이크로 섬유 매트의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 나노-마이크로 섬유 매트 | |
| WO2012174209A3 (en) | Microporous materials with fibrillar mesh structure and methods of making and using the same | |
| JP2018118063A5 (cs) | ||
| RU2725456C1 (ru) | Способ изготовления гибридных текстилей (волокно-нановолокно) при использовании эффективных связей волокна с нановолокном, включающий новые действенные механизмы передачи нагрузки | |
| JP2014505147A (ja) | 薄手のマクロ孔質ポリマーフィルム | |
| WO2013155519A4 (en) | Production of micro- and nano-fibers by continuous microlayer coextrusion | |
| Gill et al. | Synthetic polymer based electrospun scaffolds for wound healing applications | |
| Leon-Valdivieso et al. | Electrospinning of biomedically relevant multi-region scaffolds: from honeycomb to randomly-oriented microstructure | |
| Rosman et al. | Electrospinning parameters evaluation of PVDF-ZnO/Ag2CO3/Ag2O composite nanofiber affect on porosity by using response surface methodology | |
| KR20110131665A (ko) | 셀룰로오스 나노섬유를 이용한 에어 필터여재 및 그 제조방법 | |
| CN105088542A (zh) | 一种高伸长率改性聚乳酸sms复合非织造材料及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20140721 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20180502 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20210513 |