Нанотехнологии: Производство нановолокон посредством электропрядения

admin 30.06.2021

Электропрядение как метод производства нановолокон

Особое место в производстве нановолокон занимает процесс электроспиннинга. Этот метод имеет много преимуществ, например, он позволяет полностью контролировать размер получаемых волокон путем соответствующего выбора напряжения, ускорения или электрического поля.

Преимущества электроспиннинга отметили, в частности, исследователи из Национальной академии наук. Они использовали волокна значительной длины в медицине в качестве повязок, активных для предотвращения посттравматических изменений в тканях мозга.

Этот проект является результатом сотрудничества двух институтов PAS: Института фундаментальных технологических исследований Польской академии наук (IPPT) и Института экспериментальной и клинической медицины (IMDiK).

Путем электропрядения ученые получают нановолокна из расплавленных или растворенных полимеров в присутствии электрического поля. В рамках проекта был разработан метод получения нейрозащитных наномембран. Кроме того, один из компонентов мембраны (PLLC) показал пониженную скорость биодеградации. Это гарантирует долговечность мембран. Повязка из полученного нановолокна защитит центральную нервную систему.

Новое открытие в биомедицинской инженерии

Кроме того, в исследованиях нановолокна использовалась его пропитка нейропротекторными защитными веществами - альфа-токоферолом, снижающим окислительный стресс. Также было проведено множество исследований высвобождения лекарств из нановолокон, полученных методом электроспряжения. Альфа-токоферол входит в состав витамина Е, предотвращающего сердечно-сосудистые заболевания.

Основная цель исследования - анализ механизмов восстановления коры головного мозга. Опаты были выполнены на крысиной модели хирургического повреждения головного мозга. Эти исследования оказывают значительное влияние на развитие регенеративной медицины и систем высвобождения лекарств.

Нановолокна очень популярны, потому что мембранные волокна напоминают коллагеновый матрикс. Это связано с тем, что они имеют схожую толщину с диаметром волокна (50-500 нм). Чтобы организм не реагировал на инородное тело, матрица разрушается естественными клетками организма. Затем естественный коллаген может восстанавливаться. Электропрядение позволяет удивительным образом извлекать материалы, которые могут способствовать ключевым изменениям в биомедицинской инженерии.