基于非溶剂诱导相分离的PCL-HA骨架的微结构性表征
Mehmet Serhat Aydin1,2, Mervenaz Sahin1, Zeynep Dogan3
1Department of Material Science and Nanoengineering, Faculty of Engineering and Natural Sciences, Sabanci University, Istanbul 34956, Turkey.
ACS omega
|December 25, 2023
概括
这项研究表明,使用非溶剂诱导相分离 (NIPS) 制造的聚甲酸-纳米酸复合性支架为骨组织工程提供可调节的多孔性. 理想的HA含量和厚度对于所需的孔状特征至关重要.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 具有可控多孔性的复合材料对于骨组织工程支架至关重要.
- 非溶剂诱导相分离 (NIPS) 是制造多孔结构的一种可行的技术.
- 聚甲烯酸 (PCL) -纳米酸 (HA) 复合物对骨再生具有前景.
研究的目的:
- 为了研究纳米酸 (HA) 含量和支架厚度对PCL-HA复合物多孔膜支架的微观结构和机械性能的影响.
- 评估NIPS适用于骨组织工程应用的可调节多孔支架的适用性.
- 根据孔隙性和应用要求,确定PCL-HA支架的最佳HA含量和厚度.
主要方法:
- 使用NIPS制造10% (w/v) PCL-HA复合物多孔薄膜支架,其HA含量 (0-20 wt %) 和厚度 (800-900 μm和1600-1800 μm) 不同.
- 使用Micro-CT和扫描电子显微镜 (SEM) 对内部微观结构 (孔隙性,孔隙大小分布,孔隙形状,异构性) 的全面分析.
- 评估制造的脚手架的机械行为和表面特征.
主要成果:
- 通过NIPS方法成功地产生了微尺度孔隙 (<100微米) 的PCL-HA支架.
- 脚手架厚度的增加通常导致平均毛孔尺寸更大,整体毛孔度更高.
- 对于较薄的支架,HA含量超过15%的毛孔尺寸增加;较厚的支架显示,高的HA含量和毛孔尺寸增加之间没有直接的相关性. 较高的HA含量始终增加了孔隙异构性.
结论:
- 基于NIPS的PCL-HA复合支架由于其可调节的微孔形态学,对骨组织工程具有有前途的潜力.
- 脚手架的厚度显著影响毛孔和毛孔大小,更大的厚度产生更大的毛孔.
- 需要仔细考虑HA含量和脚手架厚度,以优化特定骨组织工程应用的孔隙性和机械性能.
