Fogorvosi szemle, 2021 (114. évfolyam, 1-4. szám)

2021-12-01 / 4. szám

FOGORVOSI SZEMLE

114. évf. 4

. sz. 20

2

1

. 1

5

9

–

1

6

7

.

n

Érkezett: 2021. március 11. Elfogadva: 2021. március 29. DOI https://doi.org/10.33891/FSZ.114.4.159-167

Bevezetés

Az elektrosztatikus szálképzés (elektrospinning) jól ismert módszer, amely segítségével különböző átmérőjű szálakat, szöveteket lehet készíteni pl. a szövettervezéshez, szabályozott hatóanyag-kibocsátáshoz [2, 19]. Az elektrospinning során a polimer oldatot egy fém hegyhez csatlakoztatott fecskendőbe töltik, a kivezetésnél kialakul az ún. Taylor-kúp, amelynek alakja a felületi feszültség és az alkalmazott elektrosztatikus viszonyok alakulásától függ. A megfelelő feszültség alkalmazásával a csepp először deformálódik, majd amikor az elektrosztatikus erők meghaladják az oldat felületi feszültségét, szálat képez. A kialakult polimer szál repülés közben, ahogy a töltés a szál közepéből a felszíne felé tart, elveszíti oldószertartalmát. A földelt gyűjtőlemezre (céllemez) így már a száraz polimer szál érkezik meg [1–5, 9–10, 13–14, 21]. Többféle elrendezés létezik, a céllemez lehet sík vagy hengeres felület. A betáplálás tekintetében egy vagy több forrással rendelkező készülék is létezik; például mag-héj szerkezetű szálakat koaxiális rendszerrel állíthatunk elő [11]. Az orvos-biológiai alkalmazásokhoz használható szöveteket különböző kiindulási polimerekből állíthatjuk elő. Természetes polimerekből, mint például a politejsav, a kollagén vagy a kitozán; illetve szintetikusan előállított polimerekből, mint a poliglikolsav, poliakrilsav, poliglutamát és az általunk használt polivinil-alkohol (PVA), valamint ezek származékai [7–9, 15, 19]. A PVA [5] biokompatibilis és biodegradábilis anyag. Felhasználható az élelmiszeriparban, gyógyszeriparban, csomagolóiparban és az or - vostudományban – pl. a polimervázak rugalmasságának javítására – önállóan vagy biopolimer-keverékek részeként [19]. A feldolgozhatóság szempontjából fontos, hogy a PVA-szálak szerkezeti tulajdonságai az elek tro sztati kus szálképzési folyamat paramétereinek optimalizálásával bármilyen moláris tömeggel rendelkező polimer esetén tervezhetőek [10]. A bevonatként is használ ha tó polivinil-alkohol szövet legfőbb problémáját a poli merháló jó vízoldhatósága jelenti. Habár az a polimeroldat és az abból készített szövet előállításakor kifejezetten előnyös, hiszen így az alkalmazott oldószer is bio kompatibilis [16]. A szövet felhasználásakor előnytelen a nagymértékű hidrofilicitás, mert a szövet szerkezetének rendkívül rövid idő alatt történő megszűnéséhez vezet [12]. Számos szerkezetmódosítással próbálkoztak Debreceni Egyetem Fogorvostudományi Kar, Bioanyagtani és Fogpótlástani Tanszék* Atommagkutató Intézet (ATOMKI), Anyagtudományi Laboratórium, Debrecen** Semmelweis Egyetem, Gyógyszerésztudományi Kar, Egyetemi Gyógyszertár Gyógyszerügyi Szervezési Intézet, Budapest*** Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológia Kar, Fizikai Kémiai Tanszék****

Polivinil-alkohol (PVA) szál (fiber) alapú szövet (fólia) hidrofilicitásának optimalizálása

DR. CZIBULYA ZSUZSANNA*, DR. CSÍK ATTILA**, DR. BAKÓ JÓZSEF*, DR. NOVÁK LEVENTE*** DR. SZABÓ PÉTER****, DR. HEGEDŰS CSABA*

A sebgyógyulást elősegítő anyagoknak számos kémiai, biológiai, mechanikai feltételnek kell megfelelniük, mint például a biokompatibilitás, biodegradábilitás; eközben adott ideig meg kell tartaniuk a kialakított szerkezetet, és szelektíven kell kölcsönhatásba lépniük pl. a csontképződésben részt vevő sejtekkel is. Munkánk célja stabil szerkezetet biztosító, hőkezeléssel iniciált, citromsavval keresztkötött polivinil-alkohol vázak elektrosztatikus szálképzéssel történő előállítása volt. A szálak stabilitását a keresztkötőanyag mennyiségének optimalizálásával és a szövetek hőkezelésével kívántuk elérni. A kiindulási polimer oldatok viszkozitását folyásgörbe mérésekből határoztuk meg. Az ebből készített szövetek felületi morfológiáját alacsony vákuumú pásztázó elektronmikroszkópia és nedvesítési peremszög mérésekkel meghatározott paraméterek változásait detektálva tanulmányoztuk. A keresztkötőanyag-tartalom növelése a szálátmérő növekedését, (224 ± 52 nm-ről, 269 ± 109 nm-re) az eloszlás kiszélesedését és a hidrofilicitás csökkenését eredményezte, amely hatásokat a hőkezelés még kifejezettebbé tett. Az ekképpen előállított minták hőkezelés után a desztillált vizes 24–120 órányi áztatásnak is ellenálltak. Az eredmények alapján meghatározható egy felhasználás szempontjából optimális polimer oldat összetétel.

Kulcsszavak: Polivinil-alkohol, citromsav, elektrosztatikus szálképzés, hidrofilicitás, nedvesítési peremszög

Rövidítések: PVA = polivinil-alkohol, SEM = pásztázó elektronmikroszkópia

Eredeti cikk