Vlastnosti tubulárních nosičů připravených z nanovláken

Abstract

Práce charakterizuje polymerní roztoky a nanovlákenné struktury vyrobené metodou elektrostatického zvlákňování. Je zde vyhodnocen vliv mechanických a geometrických vlastností na proliferaci buněk na jednotlivých vzorcích. Bylo připraveno a zvlákněno celkem šest vzorků s různou koncentrací PCL v různých rozpouštěcích systémech. Viskozitu roztoků určoval pádový čas kuličky v jednotlivých roztocích. Smáčivost byla určena pomocí velikosti kontaktního úhlu přisedlé kapky. Geometrické vlastnosti vzorků byly stanoveny ze snímků z elektronového mikroskopu. Pro tento účel byl vytvořen skript v programu MATLAB pro zpracování SEM snímků s cílem stanovení velikosti pórů a vláken. Při mechanickém testování byla stanovena mez pevnosti jednotlivých vzorků. Vliv vlastností vzorků byl hodnocen na základě buněčných experimentů, pro jejichž účel byla navržena a vyrobena kultivační komora. Pro měření počtu buněk byl vytvořen skript v programu MATLAB. Proliferace buněk na jednotlivých vzorcích byla hodnocena pomocí barvení jader a cytoskeletu a následné analýzy mikroskopických snímků. Byla prokázána závislost mezi jednotlivými proměnnými. Dle výsledků v této práci uvedených se pro buněčnou proliferaci jeví jako nejvhodnější vzorek s koncentrací 16 % PCL. Nejvyšší mechanickou pevnost prokázal vzorek s nejvyšší koncentrací PCL.

This study characterizes polymer solutions and nanofiber structures produced by electrospinning. The influence of mechanical and geometric properties on cell proliferation on individual samples is evaluated here. A total of six samples with different PCL concentrations in different dissolution systems were prepared and spun. The viscosity of the solutions was determined by the fall time of the metal ball in the individual solutions. The wettability was determined by the size of the contact angle of the sessile drop. The geometric properties of the samples were determined from electron microscope images. For this purpose, a script was created in MATLAB to process SEM images to determine the size of pores and fibers. During mechanical testing, the ultimate strength of individual samples was determined. The influence of the properties of the samples was evaluated on the basis of cell experiments, for the purpose of which a culture chamber was designed and manufactured. A script in MATLAB was created to measure the number of cells. Cell proliferation on individual samples was assessed by staining the nuclei and cytoskeleton and subsequent analysis of microscopic images. The dependence between the individual variables was proved. According to the results presented in this study, a sample with a concentration of 16% PCL appears to be the most suitable for cell proliferation. The highest mechanical strength was demonstrated by the sample with the highest concentration of PCL.