Porous nanocomposite materials modified with silica nanoparticles

W pracy otrzymano nanokompozyty poli-L/DLlaktydu (PLDLA) z nanocząstkami krzemionki, różniące się zawartością wymiarami cząstek: 5-10 nm (Aldrich) i 15 nm (NanoAmor) oraz rozwinięciem powierzchni. Wpływ nanododatków na matrycę polimerową określono przy pomocy badań mikrostruktury (AFM) oraz badań technikami FTIR-ATR. Próbki modelowe w postaci folii 2D zostały poddane badaniom degradacji warunkach in vitro, których postęp badano przy zastosowaniu analizy termicznej (DSC/TG), spektroskopii w podczerwieni (FTIR). Rezultaty powyższych badań pozwoliły na wyselekcjonowanie nanonapełniacza, który zastosowano do otrzymania porowatych podłoży (3D). Skafoldy otrzymano metodą odmywania stosując jako porogen uwodnione sole fosforanowe. Na podstawie obserwacji mikrostruktury, pomiaru porowatości otwartej oraz badania mechanicznego gąbek wytypowano potencjalne podłoże dla komórek kostnych, wytworzone z najkorzystniejszym udziałem wagowym porogenu. Stwierdzono, że najlepsze właściwości mechaniczne porowatych nanokompozytowych materiałów otrzymuje się przy 50% udziale porogenu. Obecność nanocząstki ceramicznej wpływa na bioaktywność tworzywa (inkubacja w SBF).The paper presents poli-L/DL-lactide (PLDLA) nanocomposites containing silica nanoparticles which differ in size: 5-10 nm (Aldrich) and 15 nm (NanoAmor) as well as in the specific surface area. The influence of nanofillers on polymer matrix was determined through studies on microstructure (AFM) and FTIR-ATR testing technique. Model samples in the form of 2D thin films underwent degradation in in vitro conditions. The process was registered using thermal analysis (DSC/TG) and infrared spectroscopy (FTIR). The results of these studies allowed the selection of a nanofiller which later was used to obtain porous 3D scaffolds. The scaffolds were produced with salt-leaching method using hydrated phosphate salts as a porogen. On the basis of microstructure observation measurement of open porosity and mechanical testing the potential scaffold for bone cells culture and regenerative medicine was chosen: the one with the most preferable weight fraction of porogen. It was found that the best porosity of characterized nanocomposite materials with 50 wt% of porogen. The presence of ceramic nanoparticles influenced the bioactivity of the material (incubation in SBF)