CZ308118B6 - Způsob výroby nanovlákenné vrstvy z vodného roztoku polyvinylalkoholu pro tkáňové inženýrství elektrostatickým zvlákňováním pomocí metody bezjehlového či jehlového elektrostatického zvlákňování - Google Patents
Způsob výroby nanovlákenné vrstvy z vodného roztoku polyvinylalkoholu pro tkáňové inženýrství elektrostatickým zvlákňováním pomocí metody bezjehlového či jehlového elektrostatického zvlákňování Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308118B6 CZ308118B6 CZ2013-126A CZ2013126A CZ308118B6 CZ 308118 B6 CZ308118 B6 CZ 308118B6 CZ 2013126 A CZ2013126 A CZ 2013126A CZ 308118 B6 CZ308118 B6 CZ 308118B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- plasma
- electrostatic spinning
- polyvinyl alcohol
- tissue engineering
- polymer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 title claims description 28
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 title claims description 28
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 title claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims abstract description 21
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 claims abstract description 5
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 3
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 claims description 2
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 abstract description 3
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 18
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 18
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N L-lactic acid Chemical compound C[C@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000735 allogeneic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001606 poly(lactic acid-co-glycolic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 210000000329 smooth muscle myocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
- A61L15/64—Use of materials characterised by their function or physical properties specially adapted to be resorbable inside the body
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Podstata řešení spočívá v tom, že za účelem zvýšení stupně smáčivosti polymerních nanovláken a současně pro zvýšení adheze a vyšší proliferaci eukaryotních živočišných buněk jsou tato polymerní nanovlákna plazmaticky modifikována plynnou metanovou plazmou metodou Radio Frequency Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition při průtoku plynu 20 až 50 cm/minutu, vakuu 15 až 80 Pa, záporném napětí v rozsahu 100 až 700 V po dobu 2,5 až 20 minut. Pro stabilizaci polymerních nanovláken ve vodném prostředí se provede zesíťování jejich struktury glyoxalem a kyselinou fosforečnou při tepelném zpracování.
Description
Způsob výroby nanovlákenné vrstvy z vodného roztoku polyvinylalkoholu pro tkáňové inženýrství elektrostatickým zvlákňováním pomocí metody bezjehlového či jehlového elektrostatického zvlákňování
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby nanovlákenných vrstev z polyvinylalkoholu pro tkáňové inženýrství.
Dosavadní stav techniky
Polymemí nanovlákna a nanovlákenné vrstvy vyráběné metodou elektrostatického zvlákňování vykazují neobvyklé vlastnosti. Jedná se o pórovitý materiál, v tomto případě póry jsou prostory mezi nanovlákny. Elektrostatické zvlákňování umožňuje vytváření polymemích nanovláken, kde se průměr pórů pohybuje v hodnotách od několika desítek nanometrů do několika mikrometrů. Polymemí nanovlákenné vrstvy vykazují velkou specifickou plochu na jednotkový objem a hmotnost a jsou propustné pro plyny. Tyto vlastnosti polymemí ch nanovláken umožňují široké využití v mnoha aplikacích. Nanovlákenný materiál se využívá například při výrobě senzorů, elektronických a fotovoltaických zařízení, filtrů plynů a kapalin, ochranného oblečení atd. Polymemí nanovlákna se také používají v biomedicíně například jako nosiče, tzv. scaffoldy v tkáňovém inženýrství.
Zejména při aplikaci tohoto materiálu v oblasti biomedicíny je velký význam kladen na možnosti jeho modifikace, s cílem poskytnout mu nejlepší vlastnosti pro medicínské použití. V současné době jsou plazmové techniky široce využívány pro povrchové úpravy polymemích nanovláken. Při použití této techniky dochází k mnoha fyzikálním a chemickým procesům, které působí na polymer. Mezi nej důležitější procesy patří odstranění nečistot z povrchu polymem, leptání a chemické reakce na hranicích mezi plazmou a polymerem. Tyto procesy lze řídit pomocí výběru pracovních plynů a parametrů plazmové modifikace, což umožňuje získat požadovanou morfologii povrchu, chemickou strukturu nebo smáčivost polymemích nanovláken.
Výzkum v oblasti plazmové modifikace polymemích nanovláken poukazuje na jejich možné využití v biomedicínských aplikacích, zejména v oblasti tkáňového inženýrství. V odborné literatuře lze najít články, které popisují použití různých druhů plazmy k modifikaci polymemích materiálů. Většinou se používá plazma generovaná za atmosférických podmínek nebo plazmatický výboj v amoniaku nebo argonu. Použití tohoto dmhu plazmy způsobuje zvýšení hydrofility nanovlákenných materiálů vyrobených např. z polymem kyseliny mléčné (PLA) a kyseliny glykolové (PGA) nebo jejich kopolymerů (PLGA) nebo póly (L-mléčné kyseliny) (PLLA). Výsledky biologického zkoumání ukazují lepší růst a lepší adhezi buněk fibroblastů, osteoblastů a hladkých svalových buněk na povrchu polymemích nanovláken modifikovaných pomocí plazmy. Takto upravená polymemí nanovlákna mohou být použita v tkáňovém inženýrství k regeneraci kostí, kožní tkáně nebo svalů.
V odborné literatuře prakticky neexistují publikace, které se zabývají modifikací polymemích nanovláken pomocí uhlovodíkového plazmatu s cílem zlepšení jejich biologických vlastností.
Ztráta části tkáně, úbytek nebo selhání funkce orgánu jsou hlavní problémy, které řeší tkáňové inženýrství. V současné době existuje několik možných přístupů, jak chybějící či poškozenou tkáň nahradit. Obvykle se k rekonstrukci tkáně používají dva typy štěpů, autologní (dárcem je sám pacient) a alogenní (dárcem je jiná osoba).
Možnost využití autologních štěpů je často omezena. Hlavní omezení při použití tohoto typu transplantace vyplývá z nedostatečného množství nebo špatné kvality dostupných autologních
- 1 CZ 308118 B6 tkání. Hlavní nevýhodou alogenních štěpů je riziko přenosu infekcí z dárce na pacienta. Dále to může vést k imunitní reakci organismu a v konečném důsledku k odmítnutí náhrady.
Jedním z možných způsobů, jak řešit tyto problémy je použití polymemích nanovláken, která díky řadě jedinečných vlastností (pórovitý materiál, propustný pro plyny, průměr nanovláken podobný vláknům mezibuněčné hmoty), mohou být úspěšně použity ve tkáňovém inženýrství.
Kromě fyzikálních vlastností je nutné, aby nanovlákna měla i vhodné chemické a biologické vlastnosti. Nelze tedy použít libovolný materiál, ale podmínkou je, aby byl takový materiál biologicky degradevatelný a biokompatibilní.
Jeden z polymerů, který může být použit ve výrobě nanovláken pro tkáňové inženýrství je polyvinylalkohol (PVA). Polyvinylalkohol je farmaceuticky schválený polymer využívaný jako pomocná látka ve farmaceutických přípravcích. Vyznačuje se biokompatibilitou, biodegradabilitou a netoxicitou. Díky rozpustnosti v polárních rozpouštědlech umožňuje přenos bioaktivních látek včetně citlivých molekul, jako jsou proteiny a nukleové kyseliny. Hlavní nevýhodou polyvinylalkoholu pro aplikace v tkáňovém inženýrství je buněčná antiadhezivita, ze které pramení nevhodnost pro osazení buňkami. Silně hydrofilní vlastnosti polyvinylalkoholu zamezují přichycení nasazených živočišných buněk na nanovlákenný nosič. Je tedy zapotřebí snížit hydrofilitu polyvinylalkoholního nosiče.
Jedním z možných způsobů, jak řešit tyto problémy je použití plazmových technik. V procesech plazmové modifikace polymemích nanovláken hraje rozhodující roli druh pracovního plynu. Správný výběr plynu a vhodných parametrů plazmové modifikace umožňuje cíleně modifikovat morfologii povrchu, chemickou strukturu a stupeň smáčivosti polymemích nanovláken. Stupeň smáčivosti těchto materiálů je podstatný z hlediska jejich použití, zejména v tkáňovém inženýrství.
Podstata vynálezu
Provedené experimenty v tomto oboru ukázaly, že modifikace polyvinylakoholových nanovlákenných vrstev pomocí metanové plazmy vede k hydrofobizaci tohoto materiálu, přičemž nemodifikované vzorky se charakterizovaly silnými hydrofilními vlastnostmi. Modifikace nanovlákenných vrstev přinesla zvýšení adheze a proliferace fibroblastů na povrchu polyvinylakoholových nanovlákenných vrstev. Z tohoto důvodu polyvinylalkoholová nanovlákna modifikovaná takovýmto způsobem jsou vhodným materiálem pro tkáňové inženýrství.
Podstatou řešení podle vynálezu je povrchová úprava nanovlákenných nosičů na bázi PVA jejich expozicí v prostředí metanové plazmy pro optimalizaci povrchových vlastností nanovlákenných nosičů k jejich následnému využití v tkáňovém inženýrství a regenerativní medicíně.
Polymemí nanovlákenný nosič je plazmaticky modifikován plynnou metanovou plazmou metodou Radio Frequency Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition při průtoku plynu 20 až 50 cm3/minutu, vakuu 15 až 80 Pa, záporném napětí v rozsahu 100 až 700 V po dobu 2,5 až 20 minut.
Po shora uvedené plazmatické úpravě vykazuje polymemí nanovlákenný nosič na bázi polyvinylalkoholu nižší smáčivost při měření metodou kontaktního úhlu a povrchové energie. Výrobek současně vykazuje vyšší adhezi a proliferaci eukaryotních živočišných buněk v porovnání s nemodifikovanou nanovlákennou vrstvou z polyvinylalkoholu.
Cílená povrchová modifikace vláken závisí jednak na jejich fyzikálně chemických vlastnostech, dále také na požadovaných vlastnostech nanovlákenné vrstvy, kterých má být dosaženo, jako je typicky stupeň hydrofility či hydrofobicity, existence specifických chemických skupin na
-2CZ 308118 B6 povrchu nanovláken. Použití vhodných parametrů plazmové expozice je proto závislé na parametrech žádaných pro finální produkt.
Stabilizace polymemích nanovláken z polyvinylalkoholu ve vodném prostředí je dosažena ze síťováním jejich struktury glyoxalem a kyselinou fosforečnou.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Nanovlákna byla vytvořena z vodného roztoku polyvinylalkoholu, zvlákňování provedeno pomocí metody jehlového elektrostatického zvlákňování technologií NANOSPIDER™ vyvinuté na Technické univerzitě v Liberci a síťovaná glyoxalem a kyselinou fosforečnou s následnou modifikací povrchu polyvinylalkoholových nanovlákenných struktur jejich expozicí v metánové plazmě aplikací technologie obchodního označení Rádio Frequency Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition. Tato metoda slouží k modifikaci různých materiálů pomocí chemických reakcí probíhajících v elektrickém vysokofrekvenčním poli. Při této metodě jsou reagenční látky dodávány do vakuové komory ve formě plynů. Na průběh procesů modifikace mají vliv takové parametry jako záporné napětí, průtok plynu, hodnota vakua a čas. V závislosti na požadovaných vlastnostech nanovlákenné vrstvy jako je stupeň hydrofobicity a existence specifických chemických skupin na povrchu nanovláken jsou zvoleny parametry průtoku plynu v rozmezí 20 až 50 cm3/minutu, hodnoty vakua 15 až 80 Pa, hodnoty záporného napětí v rozsahu 100 až 700 V a to po dobu 2,5 až 20 minut. Užití konkrétních parametrů plazmové expozice je proto závislé na žádaných parametrech pro finální produkt.
Nanovlákenná vrstva byla vyrobena technologií elektrostatického zvlákňování zvolné hladiny tenké polymemí vrstvy za působení vysokého elektrostatického pole. Tato nanovlákenná vrstva z polyvinylalkoholu byla před modifikací jejího povrchu ve vakuové komoře podrobena tepelnému zpracování s cílem zesíťování struktury nanovlákenné vrstvy tak, aby získala odolnost proti degradaci ve vodném prostředí.
Při procesu plazmové modifikace byl vzorek nanovlákenné vrstvy z polyvinylalkoholu umístěn přímo na povrch RF elektrody. V pracovní komoře bylo vytvořeno potřebné vakuum a následně byl dodáván metan. Před každým procesem byla pracovní komora vyplachována metanem po dobu pěti minut s cílem vytvoření pracovní atmosféry v komoře. Po této době následovalo buzení plazmy při určitém záporném potenciálu autopolarizace a průtoku metanu. Požadovaný tlak metanu ve vakuové komoře byl regulován pomocí kulového ventilu.
Na základě provedených zkoušek a testů je možno konstatovat, že modifikace nanovlákenných vrstev PVA metánovou plazmou významným způsobem ovlivňuje jejich smáčivost. Nemodifikované vzorky byly silně hydrofilní, naměřený kontaktní úhel smáčení představoval 22°. V opačném případě vzorky modifikované metánovou plazmou byly charakterizovány hydrofóbními vlastnostmi.
Bylo také zjištěno, že vzrůst záporného napětí a doby procesu plazmové modifikace má za následek vyšší hodnoty kontaktního úhlu smáčení, to znamená silnější hydrofóbní vlastnosti vzorků. Maximální hodnota kontaktního úhlu smáčení byla zjištěna 121 ° pro vzorek modifikovaný při největším záporném napětí. Rovněž výsledky biologických studií ukázaly významný nárůst viability a adheze na vzorcích upravených metánovou plazmou v porovnání s plazmaticky neupraveným polyvinylalkoholem.
-3CZ 308118 B6
Příklad 2
Koaxiální nanovlákna vytvořená z vodného roztoku PVA zvlákněná pomocí metody bezjehlového elektrostatického zvlákňování, tzv. přepravovacím způsobem byla zesíťována glyoxalem a kyselinou fosforečnou. Při výrobě nanovlákenné vrstvy z polyvinylalkoholu byl připravený polymemí roztok vynesen na povrch válcové elektrody jejím rotačním pohybem. Válcová elektroda připojená na záporný zdroj vysokého napětí se nacházela ve vzdálenosti 100 až 160 mm od uzemněné kladně nabité protielektrody, která zároveň zastávala funkci kolektoru. Po sepnutí vysokonapěťového zdroje došlo k formování Taylorových kuželů na vrcholu válcové elektrody a následnému zvlákňování. Nanovlákna se ukládala v nahodilé orientaci na podkladovou textilii typu Spunbond umístěnou před kolektorem.
Vytvořená nanovlákenná vrstva byla následně podrobena modifikaci povrchu pomocí chemických reakcí expozicí v metanové plazmě aplikací technologie Radio Frequency Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition. Reakční látky byly dodávány do vakuové komory ve formě plynů, přičemž byl zvolen průtok metanu v rozmezí 20 až 50 cm2 3/minutu, hodnoty vakua byly nastaveny od 15 až do 80 Pa, hodnoty záporného napětí v rozsahu 100 až 700 V a to po dobu 2,5 až 20 minut. Užití konkrétních parametrů plazmové expozice je však závislé na žádaných parametrech pro finální produkt.
Výsledkem provedené plazmové modifikace povrchu nanovlákenné vrstvy z polyvinylalkoholu bylo dosažení příznivých výsledků hodnot kontaktního úhlu smáčení, což znamená silnější hydrofóbní vlastnosti vrstvy. Rovněž výsledky biologických zkoušek ukázaly významný nárůst viability a adheze na vzorcích upravených metanovou plazmou v porovnání s plazmaticky neupraveným polyvinylalkoholem.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (2)
1. Způsob výroby nanovlákenné vrstvy z vodného roztoku polyvinylalkoholu pro tkáňové inženýrství elektrostatickým zvlákňováním pomocí metody bezjehlového či jehlového elektrostatického zvlákňování, zaručující biologickou degradovatelnost, biokompatibilitu a netoxicitu, vyznačený tím, že pro stabilizaci polymemích nanovláken ve vodném prostředí jsou tato polymemí nanovlákna plazmaticky modifikována plynnou metanovou plazmou metodou Rádio Frequency Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition při průtoku plynu 20 až 50 cm3/minutu, vakuu 15 až 80 Pa, záporném napětí v rozsahu 100 až 700 V po dobu 2,5 až 20 minut.
2. Způsob výroby nanovlákenné vrstvy z vodného roztoku polyvinylalkoholu pro tkáňové inženýrství podle nároku 1, vyznačený tím, že zesíťování struktury polymemích nanovláken je provedeno glyoxalem a kyselinou fosforečnou.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-126A CZ308118B6 (cs) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Způsob výroby nanovlákenné vrstvy z vodného roztoku polyvinylalkoholu pro tkáňové inženýrství elektrostatickým zvlákňováním pomocí metody bezjehlového či jehlového elektrostatického zvlákňování |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-126A CZ308118B6 (cs) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Způsob výroby nanovlákenné vrstvy z vodného roztoku polyvinylalkoholu pro tkáňové inženýrství elektrostatickým zvlákňováním pomocí metody bezjehlového či jehlového elektrostatického zvlákňování |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2013126A3 CZ2013126A3 (cs) | 2014-10-01 |
| CZ308118B6 true CZ308118B6 (cs) | 2020-01-08 |
Family
ID=51617970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-126A CZ308118B6 (cs) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Způsob výroby nanovlákenné vrstvy z vodného roztoku polyvinylalkoholu pro tkáňové inženýrství elektrostatickým zvlákňováním pomocí metody bezjehlového či jehlového elektrostatického zvlákňování |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ308118B6 (cs) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4579731A (en) * | 1979-01-11 | 1986-04-01 | Key Pharmaceuticals, Inc. | Polymeric diffusion burn matrix and method of use |
| CZ302008B6 (cs) * | 1998-12-14 | 2010-09-01 | Plantic Technologies Limited | Biodegradovatelná polymerní smes, její použití a zpusob její výroby |
-
2013
- 2013-02-20 CZ CZ2013-126A patent/CZ308118B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4579731A (en) * | 1979-01-11 | 1986-04-01 | Key Pharmaceuticals, Inc. | Polymeric diffusion burn matrix and method of use |
| CZ302008B6 (cs) * | 1998-12-14 | 2010-09-01 | Plantic Technologies Limited | Biodegradovatelná polymerní smes, její použití a zpusob její výroby |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2013126A3 (cs) | 2014-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Muthukrishnan | An overview on electrospinning and its advancement toward hard and soft tissue engineering applications | |
| Ji et al. | Coaxially electrospun core/shell structured poly (L-lactide) acid/chitosan nanofibers for potential drug carrier in tissue engineering | |
| Jing et al. | Electrospun aligned poly (propylene carbonate) microfibers with chitosan nanofibers as tissue engineering scaffolds | |
| Subramanian et al. | Fabrication of uniaxially aligned 3D electrospun scaffolds for neural regeneration | |
| Li et al. | Chitosan and collagen layer-by-layer assembly modified oriented nanofibers and their biological properties | |
| Park et al. | Plasma-treated poly (lactic-co-glycolic acid) nanofibers for tissue engineering | |
| Baranowska-Korczyc et al. | Antimicrobial electrospun poly (ε-caprolactone) scaffolds for gingival fibroblast growth | |
| Fouad et al. | Preparation and in vitro thermo-mechanical characterization of electrospun PLGA nanofibers for soft and hard tissue replacement | |
| US10633766B2 (en) | Method and apparatus for collecting cross-aligned fiber threads | |
| Safaeijavan et al. | Biological behavior study of gelatin coated PCL nanofiberous electrospun scaffolds using fibroblasts | |
| Abbasi et al. | The effects of plasma treated electrospun nanofibrous poly (ε-caprolactone) scaffolds with different orientations on mouse embryonic stem cell proliferation | |
| Chen et al. | A three-dimensional dual-layer nano/microfibrous structure of electrospun chitosan/poly (d, l-lactide) membrane for the improvement of cytocompatibility | |
| US9242024B2 (en) | Three-dimensional nanofiber scaffold for tissue repair and preparation method thereof | |
| Jao et al. | Fabrication and characterization of electrospun silk fibroin/TiO2 nanofibrous mats for wound dressings | |
| KR20120097948A (ko) | 생분해성 고분자를 이용한 나노/마이크로 하이브리드 섬유 부직포 및 그 제조방법 | |
| Zamani et al. | Effects of PLGA nanofibrous scaffolds structure on nerve cell directional proliferation and morphology | |
| Szewczyk et al. | Mimicking natural electrical environment with cellulose acetate scaffolds enhances collagen formation of osteoblasts | |
| Sahebalzamani et al. | Modification of polycaprolactone nanofibrous mat by laminin protein and its cellular study | |
| Deshmukh et al. | A review on biopolymer-derived electrospun nanofibers for biomedical and antiviral applications | |
| KR20160142613A (ko) | 탄성 및 신축성이 강화된 관형 지지체 | |
| Sridharan et al. | Electrospun aligned coaxial nanofibrous scaffold for cardiac repair | |
| Song et al. | A hydrophilic/hydrophobic janus membrane used as wound dressings with enhanced antibacterial properties | |
| Liu et al. | Ultrasound-mediated preparation and evaluation of a collagen/PVP-PCL micro-and nanofiber scaffold electrospun from chloroform/ethanol mixture | |
| Chee et al. | Electrospun hydrogels composites for bone tissue engineering | |
| Mijovic et al. | Study on cell adhesion detection onto biodegradable electrospun PCL scaffolds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20220220 |