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J-GLOBAL ID：202102247320572273   整理番号：21A1821468

エレクトロスピニング繊維中にカプセル封じした高分子の拡散挙動のモデリング【JST・京大機械翻訳】

Modeling of Diffusive Behavior of Macromolecules Encapsulated in Electrospun Fibers

著者 (3件)： Yan Karen Chang (College of New Jersey, Ewing, NJ) ,  Moy Aren (College of New Jersey, Ewing, NJ) ,  Sebok Michael (College of New Jersey, Ewing, NJ)
資料名： ASME Conference Proceedings  (ASME Conference Proceedings)
号： IMECE2016  ページ： Null  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0478C  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 生体適合性ポリマーで作られたエレクトロスピニング(ES)繊維は,生体組織の細胞外マトリックスに見られる繊維環境を模倣する可能性により,組織工学における足場として使用されている。細胞増殖と分化を促進するために,成長因子のような生物活性高分子も電気紡糸繊維に取り込まれた。したがって,生物活性分子の放出速度を理解し制御することが重要である。本論文では,エレクトロスピニング繊維中にカプセル化された高分子の拡散挙動をモデル化するための確率的シミュレーション法の開発を提示した。特に,与えられたES繊維試料は,Nとして表示された全繊維数を有する一組のランダム繊維によって表される。セット中の各ファイバは円筒として仮定され,ランダムに割り当てられた直径と長さを持ち,これらのパラメータは物理的繊維試料から決定された統計的分布に基づいている。Fickの拡散方程式を用いて,拡散による繊維中のカプセル化高分子の濃度を解いた。個々の繊維中の分子の濃度溶液を得ると,ランダム繊維分布を有する与えられた試料の全体的な拡散挙動を決定することができる。ランダム生成試料のセットの結果に基づいて,その後の統計的キャラクタリゼーションを行うことができた。さらに,開発した方法をミクロスフェア中にカプセル化された高分子の拡散に適用することができる。開発した方法をMATHEMATICAに実装した。例として,ES繊維サンプルを,エレクトロスピニングアルギン酸塩とポリ(エチレンオキシド)(PEO)ブレンドポリマー水溶液(1:1比,3%w/v)によって作り,そして,FITC-デキストランを,蛍光画像分析を可能にするために,高分子溶液中に混合した。繊維試料の蛍光画像に基づいて繊維直径,長さおよび繊維数を測定した。カプセル封入高分子の拡散挙動が繊維直径,繊維の全数,拡散定数,および境界条件によってどのように影響を受けるかを調べるためにパラメトリック研究を行った。さらに,ミクロスフェア中にカプセル化された高分子の拡散の場合について確率的解析を行った。モデル予測は文献から得られた実験データと良く一致した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 拡散係数 ,  拡散方程式 ,  高分子溶液 ,  生体組織 ,  繊度 ,  *高分子 ,  細胞増殖 ,  生物活性 ,  成長因子 ,  細胞外マトリックス ,  生体適合性高分子 ,  生体組織工学 ,  *エレクトロスピニング
準シソーラス用語： 放出速度 ,  蛍光画像 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 医用素材  (GA05040H)

タイトルに関連する用語 (7件)： エレクトロスピニング ,  繊維 ,  カプセル封じ ,  高分子 ,  拡散 ,  挙動 ,  モデリング