Tkáňové nosiče pro cévní náhrady připravené technologií střídavého elektrického zvlákňování

Bc. Jakub Vojtěch

Master's thesis

Vascular graft scaffolds prepaired by AC electrospinning

Abstract:

Polykaprolakton (PCL) je velmi vhodným materiálem pro tkáňové inženýrství. Většina rozpouštědel používaných pro elektrické zvlákňování PCL je však toxická s ostatními je obtížné připravit nanovlákna. V této práci byla vyvinuta technologie přípravy nanovlákenného polykaprolaktonu s použitím alternativních rozpouštědlových systémů. Do roztoku PCL v chloroformu a etanolu bylo přidáno malé množství (20-120l) kyseliny octové a mravenčí. Zvlákněním PCL z tohoto netoxického rozpouštědla se podařilo připravit nanovlákna o průměrech 158 nm pro kyselinu octovou a 256 nm pro kyselinu mravenčí. FTIR testy ukázaly, že vlákna neobsahují žádné stopy zbytkového rozpouštědla. PCL byl dále zvlákněn technologií střídavého elektrického zvlákňování. Byly připraveny cévní tkáňové nosiče o průměru 6 mm s průměry vláken 490 nm, 870 nm a 1,57 m. Díky rotujícímu kolektoru se podařilo dosáhnout orientované vlákenné struktury, která je vhodná pro růst hladkých svalových buněk. Kombinace těchto dvou technologií by mohla do budoucna sloužit ke konstrukci vícevrstvých cévních tkáňových nosičů.

Abstract:

Polycaprolactone (PCL) is a very useful material for tissue engineering. Unfortunatelly almost all solvents that are used for PCL electrospinning are toxic and the rest of them is not suitable for nanofiber production. In this work a technology for PCL nanofiber production with alternative solvent system was developed. A solution of PCL in chloform:ethanol was prepaired and a little amout (20-120l) of acetic and formic acid was added to the solution. Nanofibers with average diameter of 158 nm were produced using acetic acid and fibers of average diameter 256 nm were achieved using formic acid. FTIR test showed that there is no harmful solvent left inside samples. Then PCL was electrospun using alternating current electrospinning technology. Scaffolds with inner diameter of 6 mm were produced with average fiber diameters of 490 nm, 870 nm and 1,57 m. Thanks to the rotating collector an oriented fibrous structure favorable for smooth muscle cells growth was achieved. Combination of these two techniques can be very useful for future scaffold construction.

Keywords

tkáňové inženýrství, tkáňový nosič, maloprůměrové cévní náhrady, polykaprolakton, střídavé elektrické zvlákňování

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 15. 6. 2016
• Supervisor: prof. RNDr. David Lukáš, CSc.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Master programme / field:
Nanotechnology / Nanomaterials