Elektrospinning

Elektrospinning (elektrospinning, elektrospinning [1] ) er en metode til fremstilling af polymerfibre som følge af virkningen af ​​elektrostatiske kræfter på en elektrisk ladet stråle af en polymeropløsning eller smelte. Elektrospinningsmetoden gør det muligt at opnå polymerfibre med en diameter på flere hundrede nanometer.

Historie

Det første patent på metoden til fremstilling af fibre i et elektrostatisk felt blev udstedt i 1902 i USA [2] , men metoden var ikke meget brugt. Siden slutningen af ​​det 20. århundrede er forskernes interesse i processen med at opnå funktionelle materialer ved fiberelektrospinningsmetoden konstant steget, hovedsageligt i forbindelse med produktion af biokompatible fibermaterialer.

En af implementeringerne af elektrospinningsmetoden blev udviklet i 1938 ved Moskvas videnskabelige forskningsinstitut for fysik og kemi. L. Ya. Karpova (NIFHI) , det videnskabelige hold fra N.A. Fuchs , N.D. Rosenblum og I.V. Petryanov-Sokolov , fibergenereringsmåden, hvor væskestråler, der strømmer ud af en dyse under højspænding, i stedet for den forventede Rayleigh-nedbrydning til dråber, under fordampningen af ​​opløsningsmidlet, havde tid til at størkne og danne stærke kontinuerlige fibre med en stabilt tværsnit med en størrelse i størrelsesordenen flere mikrometer eller mindre [3] .

Indstillinger

Prototypen på elektrospinning af fibre er metoden til elektrohydrodynamisk sprøjtning af væsker, hvor en væske med lav elektrisk ledningsevne, der strømmer ud af en doseringsdyse, som er under en konstant høj elektrisk spænding, sprøjtes af de frastødende kræfter fra den samme elektriske oplader til meget små dråber, som så kan aflejres på den modsatte elektrode [3] .

Metoden til emulsionselektrospinning gør det muligt at opnå polymerfibre med inkorporerede opløsningsdråber med protein- eller polynukleotidmolekyler [4] .

Ansøgning

Elektrospinningsmetoden bruges til fremstilling af biokompatible medicinske produkter [5] , stilladser af biomanipulerede organer og væv ( luftrør [6] , spiserør, galdegang [7] ), inklusive dem med egenskaber af kontrolleret biologisk nedbrydning i modtagerens krop.

Se også

Noter

  1. Shutov A.A., Astakhov E.Yu. Dannelse af fibrøse filtreringsmembraner ved elektrospinning // Tidsskrift for teknisk fysik . - 2006. - T. 76. - Nej. 8. - S. 132-135.
  2. Metode til at sprede væsker. US patent 705691 / Morton WJ, 1902.
  3. ↑ 1 2 Prokopchuk N.R., Shashok Zh.S., Prishchepenko D.V., Melamed V.D. Elektrospinning af nanofibre fra chitosanopløsning (gennemgang)  // Polymermaterialer og -teknologier. - 2015. - T. 1 , nr. 2 . — s. 36–56 . — ISSN 2415-7260 .
  4. Tenchurin TH, Lyundup AV, Demchenko AG, Krasheninnikov ME, Balyasin MV, Klabukov ID, et al. Modifikation af bionedbrydelige fibrøse stilladser med epidermal vækstfaktor ved emulsionselektrospinning til fremme af epitelcelleproliferation  // gener og celler. - 2017. - T. 12 , nr. 4 . — s. 47–52 . doi : 10.23868 /201707029 .
  5. Lukanina KI, Grigor'ev TE, Tenchurin T.Kh., Shepelev AD, Chvalun SN Nonwoven Materials Produced by Electrospinning for Modern Medical Technologies (Review  )  // Fiber Chemistry. - 2017. - Bd. 49 , udg. 3 . — S. 205–216 . — ISSN 1573-8493 0015-0541, 1573-8493 . - doi : 10.1007/s10692-017-9870-2 .
  6. Kiselevskiy M.V., Anisimova N.Yu., Shepelev A.D., Tenchurin T.Kh., Mamagulashvili V.G., Krasheninnikov S.V., Grigoriev T.E., Chvalun S.N., Davydov M.I. Mekaniske egenskaber af syntetiske tracheale matricer baseret på polymert ultrafibrøst materiale  Bulletin fra Perm University. Matematik. Mekanik. Informatik. - 2015. - V. 3 , nr. 30 . - S. 12-18 . — ISSN 1993-0550 .
  7. Dyuzheva TG, Lyundup AV, Klabukov ID, Chvalun SN, Grigorev TE, Shepelev AD, Tenchurin TH, Krasheninnikov ME, Oganesyan RV Prospects for tissue engineered bile duct  // Genes and Cells. - 2016. - T. 11 , nr. 1 . - S. 43-47 . — ISSN 2313-1829 .

Links