Poverkhnostno-selektivnoe lazernoe spekanie: ot mikrochastits do 3D struktur

Full Text

Поверхностно-селективное лазерное спекание (СПЛС) является одним из методов аддитивных технологий и позволяет получать трехмерные матриксы заданной архитектуры для регенеративной медицины за счет поглощения ИК лазерного излучения компонентом, нанесенным на поверхность частиц. При этом разогрева объема микрочастиц не происходит, а плавление их поверхностного слоя обеспечивается передачей тепла от нанесенного на поверхность компонента, чувствительного к используемому излучению. Цель работы заключалась в исследовании влияния химической структуры поверхностного слоя микрочастиц из полилактида на параметры получения из них трехмерных структур методом поверхностно-селективного лазерного спекания. Микрочастицы для СПЛС получали методом испарения растворителя из эмульсий масло/вода, в которых дисперсная фаза состояла из раствора поли^^-лактида) (ММ 100 кДа) в дихлорметане, а в качестве дисперсионной среды использовали раствор хитозана (ММ 350 кДа, СА 0.14) или его сополимера с олиго^^-лактидом) (ММ 5 кДа) и коллагеном (тип I). Состав дисперсионной среды должен обеспечивать стабилизацию границы раздела фаз в процессе перехода эмульсии в суспензию твердых микрочастиц. По сравнению с немодифициро-ванным хитозаном, использование его амфифильного сополимера с олиголактидом и коллагеном позволяет повысить общий выход микрочастиц с 47 до 73 мас.%. Согласно данным сканирующей электронной микроскопии в обоих случаях микрочастицы обладают сферической формой и однородной морфологией поверхности. Качественный анализ химической структуры поверхности, проведенный с помощью селективного по отношению к аминогруппам хитозана и белкам флуоресцентного красителя флуоресцеин изотиоцианата, показал, что поверхность микрочастиц обогащена гидрофильными фрагментами. Такой состав поверхности микрочастиц позволяет использовать в качестве компонента, чувствительного к ИК лазерному излучению, адсорбированную воду. Оценено влияние состава дисперсионной среды на удельную площать поверхности микрочастиц и адсорбцию воды. Микрочастицы, стабилизированные сополимером, образуют более тонкий слой для ПСЛС, но оба типа микрочастиц пригодны для получения трехмерных структур методом ПСЛС в широком диапазоне режимов.

About the authors

Lyubov' Andreevna Kilyashova

Tat'yana Sergeevna Demina

Email: detans@gmail.com

Nikita Vladimirovich Minaev

Tat'yana Nikolaevna Popyrina

Semen Nikolaevich Churbanov

Svetlana Anatol'evna Minaeva

Christian Grandfils

Tat'yana Anatol'evna Akopova

Petr Sergeevich Timashev

References

Supplementary files