Inkorporation von Mikrogelen in Polylactid-co-Glycolid-Filamente mittels Nassspinnverfahren

  • Incorporation of microgels into polylactid-co-glycolid-filaments by wet spinning

Paar, Georg-Philipp; Gries, Thomas (Thesis advisor); Jockenhövel, Stefan (Thesis advisor)

Düren : Shaker (2021)
Buch, Doktorarbeit

In: Textiltechnik/Textile technology
Seite(n)/Artikel-Nr.: IV, 220 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, RWTH Aachen University, 2021

Kurzfassung

Durch den Einsatz bioresorbierbarer Kunststoffe in Implantaten ist die Vermeidung von Zweitoperationen zur Implantatentfernung und von Langzeitkomplikationen, sowie der graduelle Übergang der Belastung auf das heilende Gewebe möglich. Im Bereich der Medizintextilien sind diese Materialien für Nahtmaterialien und Netze etabliert und werden zunehmend im Bereich des Tissue Engineerings verwendet. Die am häufigsten eingesetzten bioresorbierbaren Polymere sind in der Gruppe der Poly(α-hydroxycarbonsäuren) zu finden. Bei der Degradation dieser Polymere entstehen saure Valenzen, die in vivo zu einem lokalen Abfall des pH-Wertes und in der Folge zu verstärkten Fremdkörperreaktionen führen. In vergangenen Studien wurde die Minderung des pH-Wert-Abfalls durch die Inkorporation von puffernden, kolloidalen Polymernetzwerken, Mikrogelen, als vielversprechend identifiziert. Jedoch ist die Weiterverarbeitung von Filamenten aus dieser Materialkombination auf Grund niedriger Höchstzugkraft stark begrenzt. Ziel der vorliegenden Arbeit ist daher, Filamente mit reduziertem pH-Wert-Abfall während der Degradation zu entwickeln und die Weiterverarbeitung dieser zu demonstrieren. Dafür werden die mechanischen und biologischen Anforderungen an das Filament für die Anwendungsbeispiele „Nahtmaterial“ und „Scaffold“ definiert. Auf Basis von Bewertungskriterien und Vorversuchen wird als Herstellungsverfahren der Nassspinnprozess und als Material PLGA Purasorb PLG8523 ausgewählt. Der Einfluss relevanter Prozessparameter und der Inkorporation von Mikrogelen auf die Filamenteigenschaften sowie das Degradationsverhalten dieser wird systematisch ermittelt. Anwendungsfelder für eine wirtschaftliche Verwertung der Entwicklung werden identifiziert und evaluiert. Die Weiterverarbeitung von Filamenten mit einer Mikrogelbeladung von 2,5 Gew.-% zu Geflechten, Geweben und Gestricken ist erfolgreich. Ein Puffereffekt der Mikrogele ist jedoch nicht nachweisbar, welches auf die zu geringe Pufferkapazität der eingebrachten Mikrogelmasse zurückgeführt wird. Die beobachtete Erhöhung der Degradationsrate durch die Inkorporation der Mikrogele ist bei der Auslegung resorbierbarer Implantate zu beachten.

Identifikationsnummern

  • ISBN: 3-8440-8058-9
  • ISBN: 978-3-8440-8058-2
  • RWTH PUBLICATIONS: RWTH-2021-05644