Microstructured biodegradable polymer layers

Polimery biodegradowalne są to polimery, które w organizmie żywym w wyniku szeregu reakcji biochemicznych ulegają rozkładowi na proste związki chemiczne w określonym czasie. Biodegradowalne materiały polimerowe znajdują zastosowanie w konstrukcji implantów chirurgicznych i ortopedycznych, rusztowań do hodowli komórkowych i tkankowych w celach transplantacyjnych oraz w systemach do kontrolowanego uwalniania leków.Celem pracy było przygotowanie cienkowarstwowych biokompozytów polimerowych z mieszanin zawierających co najmniej jeden polimer biodegradowalny oraz analiza zjawiska samoorganizacji dwuskładnikowych warstw polimerowych. W tym celu wykorzystano dwa polimery biodegradowalne: poli (ε-kaprolakton) (PCL) i poli (D,L-laktyd) (PDLLA) oraz jeden polimer, który nie jest biodegradowalny ale jest biokompatybilny: poli (metakrylan metylu) (PMMA). Charakterystykę powierzchni przeprowadzono przez badanie ich zwilżalności oraz morfologii. Wyniki pomiarów kąta zwilżania wskazują na hydrofilowość wszystkich badanych powierzchni. Struktury fazowe mieszanin polimerowych zbadano metodą mikroskopii sił atomowych AFM. Analizę ilościową morfologii powierzchni warstw oparto na wyliczeniu histogramów wysokościowych obrazów AFM, które posłużyły do wyznaczenia wysokości średniej powstałych struktur i chropowatości powierzchni.Uzyskane wyniki pokazują, że możliwość zmiany składu układów polimerowych pozwala sterować wielkością uzyskiwanych struktur, a co za tym idzie – możliwe będzie tworzenie warstw o zadanych właściwościach fizykochemicznych, które potencjalnie mogą znaleźć zastosowanie w biomedycynie.

Biodegradable polymers are those which in the living body by a series of biochemical reactions are decomposed to simple chemical compounds in the specified time. Biodegradable polymer materials are used in the construction of surgical and orthopedic implants, scaffolds for cell and tissue culture for the purposes of transplantation and in systems for the controlled release of drugs in humans.The aim of this study was to prepare a thin-film polymer biocomposites mixtures containing at least one biodegradable polymer and two-component analysis of the phenomenon of self-organization of polymer layers. For this purpose the two biodegradable polymers, poly (ε-caprolactone) (PCL) and poly (D, L-lactide) (PDLLA), and a polymer which is not biodegradable but is biocompatible poly (methyl methacrylate) (PMMA). The characteristics of the surface was carried out by examining their wettability and morphology. Results of contact angle measurements indicate that all the tested surface hydrophilicity. The phase structure of polymer blends were examined by atomic force microscopy AFM. Quantitative analysis of the morphology of the surface layers is based on the calculation of histograms of lifting the AFM images, which were used to determine the average height of the resulting structures and surface roughness. The results show that the ability to change the composition of the polymer systems allows you to control the size of the generated structures, and hence - it will be possible to create layers of selected physicochemical properties that can potentially be applied to biomedicine.