Electrospinning of fibroin nanofibers modified inorganic nanoparticles - preparation and characterization

Z biegiem lat rola stosowanych biomateriałów w medycynie wzrasta. Fibroina ze względu na swoje cechy jakimi są biokompatybilność, elastyczność oraz biodegradowalność jest polimerem z wysokim potencjałem do zastosowań biomedycznych. Za to hydroksyapatyt (HAp) jest już znanym i użytkowanym związkiem m.in do pokrywania endoprotez powłoką HAp. Związek ten jednak nie wykazuje dużej wytrzymałości, ponieważ charakteryzuje się wysoką kruchością. W związku z tym połączenie tych dwóch różnych kompozytów może być użyte do skonstruowania biokompozytu kostnego w inżynierii tkankowej. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań otrzymanych nanowłókien fibroiny z nanocząstkami hydroksyapatytu. Badania obejmowały preparatykę fibroiny oraz syntezę (nano)hydroksyapatytu oraz ich charakterystykę fizykochemiczną. Następnie otrzymano metodą elektroprzędzenia nanowłókna wraz z nieorganicznym kompozytem. Preparaty te poddano analizie za pomocą metod spektroskopowych oraz mikroskopowych, takich jak skaningowa oraz transmisyjna mikroskopia elektronowa w celu oceny morfologii oraz składu otrzymanych włókien.

Over the years, the role of biomaterials used in medicine increases. Fibroin due to its features such as biocompatibility, flexibility and biodegradability is a polymer with high potential for biomedical applications. However, hydroxyapatite (HAp) is already a known and used compound, among others for covering endoprostheses with HAp coating. This compound, however, does not show high strength, because it is characterized by high fragility. Therefore, the combination of these two different composites can be used to construct bone biocomposite in tissue engineering. This paper presents the results of research on obtained fibroin nanofibers with hydroxyapatite nanoparticles. The studies included fibroin preparation and the synthesis of (nano) hydroxyapatite as well as their physicochemical characteristics. Then, nanofibers and inorganic composite were obtained by electrospinning. These preparations were analyzed using spectroscopic and microscopic methods such as scanning and transmission electron microscopy to assess the morphology and composition of the obtained fibers.