مواد و ساخت پیشرفته

بر اساس تازه­ ترین تحقیقات در صنایع پلیمری، الیاف الکتروریس یا همان الکترواسپون، از جنس تری اتوکسی سیلان (پلی اپسیلون-کاپرولاکتون) (PCL-TES) با خواص حافظه­دار شکلی، با استفاده از شیشه ­های زیست فعال (BG) کامپوزیت شده است. الکتروریسی فرایندی جهت تولید انواع نانوالیاف و میکروالیاف از محلول‌های مواد پلیمری، سرامیکی یا محلول‌های کامپوزیتی متشکل از پلیمر- نانوذرات و همچنین مذاب‌های مواد مذکور میباشد. الکتروریسی به عنوان یک روش سریع و ساده برای ساخت الیاف پیوسته از ابعاد میکرون تا نانو در مقایسه با سایر روش ­های متداول نظیر کشیدن، سنتز قالبی، جدایی فازی و خود مونتاژی شناخته شده است. نانو الیاف الکترواسپون که  به طور عمومی منجر به  بسترهای الیافی بدون بافت می­شوند، به عنوان موادی با وسعت سطحی بالا طبقه ­بندی شده که نسبت سطح به حجم بالائی را ارائه می­دهند.

در این تحقیقات، PCL-TES تخلیه شده و نیزالیاف نانوکامپوزیت PCL/BG مورد بررسی قرار گرفته ­اند و با هم مقایسه شده ­اند. بر اساس نتای این تحقیقات، پیشنهاد شده است که اگر واکنش­های هیدرولیز و تراکم بین گروه ­های پلیمری تری­اتوکسی سیلان پلیمر و گروه­های سیلانول در سطح ذرات BG انجام شود، نقاط اتصال عرضی بیشتری نسبت به موارد موجود در سیستم PCL-TES ایجاد می­شود. الیاف PCL-TES/BG به صورت اسپون، از نظر ثبات شکلی و نرخ بازیابی شکل، بدون نیاز به عملیات حرارتی اتصال عرضی، خواص حافظه­ دار شکلی بسیار عالی از خود نشان می­دهند.

همچنین نشانداده شده است می توان ذرات BG را در فعالیت­های زیستی به الیاف نانوکامپوزیتی مبتنی بر PCL اضافه کرد و از رسوب هیدروکسی کربنات آپاتیت بر روی سطح الیاف بهره برد. آزمایشات اولیه cytocompatibility نشان داده است افزودن ذرات BG به پلیمرهای مبتنی بر PCL مانع زیست­پذیری سلول ST-2 نمی­ شود.

 این رویکرد جدید در استفاده از شیشه­ های زیست­ فعال، نه تنها برای خواص بیولوژیکی آنها، بلکه برای افزایش و بهبود خواص حافظه­ دار شکلی پلیمرهای پایه PCL ، تطبیق­پذیری و مناسب بودن الیاف کامپوزیت بدست آمده را برای مجموعه عظیمی از کاربردهای زیست پزشکی افزایش می­دهد.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X21004382