骨組織再生のためのエレクトロスピニング繊維複合材料の溶媒依存特性【JST・京大機械翻訳】

Patlolla A.; Collins G.; Livingston Arinzeh T.

文献

J-GLOBAL ID：202102289732941451 整理番号：21A2916210

骨組織再生のためのエレクトロスピニング繊維複合材料の溶媒依存特性【JST・京大機械翻訳】

Solvent-dependent properties of electrospun fibrous composites for bone tissue regeneration

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巻： 6 号： 1 ページ： 90-101 発行年： 2010年
JST資料番号： W3136A ISSN： 1742-7061 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

生分解性高分子-セラミック複合材料足場は,生物活性セラミックの分解および限られた機械的特性の改善のための整形外科生体材料および組織工学足場の分野で,近年重要である。本研究では,均一な繊維モルフォロジーと均一なセラミック分散を有する繊維状足場を達成するために,エレクトロスピニングプロセスを用いて複合材料を作製することを試みた。20%ヒドロキシアパタイト/80%β-リン酸三カルシウム(20/80HA/TCP)とポリ(ε-カプロラクトン)(PCL)から成る複合材料を作製した。20/80HA/TCP組成を,HAまたはTCP単独と比較して,より大きな骨組織形成の以前の報告のため,セラミック成分として選択した。エレクトロスピニングのために,PCLを塩化メチレン(Composite-MC)または塩化メチレン(80%)とジメチルホルムアミド(20%)(Composite-MC+DMF)のいずれかに溶解させた。複合材料-MCマットは,平均孔径79.6±67μmを有する大きなミクロンサイズの繊維間のナノ繊維を有する繊維直径の二峰性分布を含み,一方,複合材料-MC+DMF繊維は,7.0±4.2μmの平均細孔径を有する均一な繊維直径を有した。元素マッピングは,セラミックが両複合材料でマット中および繊維内部に分布していることを決定した。しかし,示差走査熱量測定(DSC)と機械的試験を用いた物理的キャラクタリゼーションは,MC+DMFで作製したマット中のセラミックが,MCのみで作製したマットのセラミックよりも均一に分散していることを明らかにした。最大引張応力と歪は複合MCマットと比較して複合材料-MC+DMFマットで有意に高く,PCL単独のマットの機械的性質と同等であった。両複合材料に対して,PCLとセラミックの間に分子相互作用があり,これは,Fourier変換赤外分析により確認されたように,セラミックの添加によるガラス転移値における~10°Cの最大増加によって実証された。さらに,複合材料の結晶化挙動は,セラミックが核形成剤として作用することを示唆した。ヒト間葉系幹細胞(MSC)を用いた細胞生存率研究は,両方の複合足場が細胞増殖を支持したことを示した。しかし,培養の初期時点での細胞数はMC+DMFから製造したマットの方がMC単独で調製したマットに比べて有意に高かった。さらなる検査は,細胞が複合-MCマットの細孔を浸潤できるが,培養期間中,複合-MC+DMFと未充填PCLマットの外表面に残ることを明らかにした。本研究の結果は,電気紡糸複合マットの調製に用いる溶媒または溶媒の組み合わせが,その特性を決定する際に重要な役割を果たすことを示し,それは,次に,細胞挙動に影響を及ぼす可能性がある。Copyright 2021 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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