Namen raziskave je bil z elektrostkim sukanjem pripraviti sodoben nanomaterial z vgrajenimi rastnimi dejavniki iz krvi za zdravljenje kroničnih ran. Trombocitni koncentrat smo izbrali kot naravni vir rastnih dejavnikov. Rezultati kažejo, da trombocitni koncentrat stimulira rast keratinocitov in fibroblastov in vitro. Dokazali smo, da je optimalna koncentracija trombocitnega koncentrata v rastnem mediju za obe vrsti kožnih celic 2 % (v/v), medtem ko večje koncentracije povzročijo spremembe celične morfologije, zmanjšajo celično mobilnost in proliferacijo. V naslednji fazi raziskave smo z metodo elektrostatskega sukanja izdelali hidrofilna nanovlakna iz hitosana in polietilenoksida z vgrajenim trombocitnim koncentratom. Morfologija izdelanih nanovlaken je bila v vodnem okolju stabilna 72 h. Dokazali smo, da elektrostatsko sukanje ne zmanjša biološke aktivnosti trombocitnega koncentrata. Proučili smo vpliv nanovlaken z vgrajenim trombocitnim koncentratom na proliferacijo, preživetje, morfologijo in mobilnost celic. Nanovlakna so omejila celično mobilnost, povzročila spremembe v morfologiji celic in stimulirala njihovo proliferacijo. Kljub majhni količini rastnih dejavnikov, ki smo jih v celično kulturo vnesli v obliki nanovlaken z vgrajenim trombocitnim koncentratom, so le-ta signifikantno stimulirala celično proliferacijo, kar kaže na sinergističen učinek nanotopografije in vgrajenih rastnih dejavnikov. Rezultati raziskave potrjujejo ugodne in vitro lastnosti izdelanih nanovlaken in njihov velik potencial kot nanomateriala za dostavo trombocitnega koncentrata pri zdravljenju ran.
COBISS.SI-ID: 3673201
Elektrostatsko sukanje je učinkovita in prilagodljiva metoda izdelave vlaken z nanometrskim premerom, vendar na nanjo vplivajo številni sistemski parametri, procesni prametri in parametri okolja, ki vplivajo tudi na lastnosti produkta pridobljenega z elektrostatskim sukanjem. V naši študiji smo sistematično proučili vpliv relativne vlažnosti na proces elektrostatskega sukanja. Dokazali smo, da je na morfološke lastnosti (oblika in premer) produkta izdelanega z elektrostatskim sukanjem mogoče vplivati z natančno kontrolo relativne vlage med samim procesom. Dokazali smo, da je z enostavnim nadzorom relativne vlage mogoče manipulirati z mehanskimi lastnostmi materiala, saj je premer nanovlaken v tesni povezavi z njihovo elastičnostjo. Pokazali smo tudi, da je z določitvijo faznega zamika (reološki parameter določen z oscilacijsko meritvijo) moč napovedati izgubo nanofibrilarne strukture v povezavi z relativno vlažnostjo med samim postopkom sukanja. Da povzamem, naša raziskava obravnava mehanizem vpliva relativne vlažnosti na sam proces elektrostatskega sukanja in nudi osnovo, na podlagi katere bi lahko bolje nadzorovali lastnosti nanomateriala in prilagajali njegovo uporabnost.
COBISS.SI-ID: 3496561
Kljub intenzivnemu raziskovanju na področjih polimernih nanovlaken, celjenja ran in izdelavi materialov za uporabo v tkivnem inženirstvu, celični odziv na kontakt z nanovlakni tako in vitro, kot tudi in vivo še vedno ni dobro razumljen. Ravno to znanje pa je ključnega pomena za izdelavo nanofibrilarnega materiala, ki bi bil primeren uporabo v biomedicini. V tej raziskavi predstavljamo pripravo PVA nanovlaken, iz fizikalno ovrednotenih polimernih raztopin, z uporabo elektrostatskega sukanja. Ker so PVA nanovlakna v vodnem mediju neobstojna smo testirali tudi različne metode stabilizacije. Z raziskavo učinkov nanofibrilarnega ogordja na rast humanih keratinocitov smo pokazali, da naključno urejena PVA nanovlakna upočasnijo adhezijo celic, vendar povečajo moč pritrditve, močno vplivajo na njihovo morfologijo, povečajo njihovo metabolno aktivnost in omejijo njihovo mobilnost. Pokazali smo, da se celotne celice ne morejo učinkovito vraščati v nanofibrilarno strukturo, zaradi premajhnih por med nanovlakni. Celica v pore v nanofibrilarni strukturi prodira le z gibljivimi celičnimi deli, medtem ko celično jedro, zaradi svoje rigidnosti in velikosti ostane na površini nanofibrilarne strukture. Dodaten razlog za slabo mobilnost celic na neurejenih nanovlaknih je tudi naključna orientacija nanovlaken, ki tako ne zagotavlja neprekinjenih poti za uspešno celično vraščanje. Testirana podloga iz nanovlaken bi tako omogočila učinkovito celično proliferacijo in pospešila površinsko celjenje ran, ni pa ustrezna za tridimenzionalno regeneracijo tkiva. Pokazali pa smo tudi, da lahko z urejenimi nanovlakni uspešno nadzorujemo smer celične migracije in povečamo proliferacijo, kar pa sta ključni prednosti za uspešno regeneracije tkiv z visoko stopnjo strukturne organiziranosti.
COBISS.SI-ID: 3339121
Zaradi zanimivih lastnosti, njihove uporabnosti na področju biomedicine v kombinaciji z inovativno metodo priprave, so bila PVA nanovlakna, pridobljena s postopkom elektrostatskega sukanja, v zadnjem desetletju deležna velike pozornosti. Uspeh elektrostatskega sukanja je močno odvisen od lastnosti izhodne polimerne raztopine. Večina raziskav proučuje le vpliv viskoznosti, prevodnosti in površinske napetosti, medtem ko so druge izjemno pomembne fizikalne lastnosti le redko proučevane. V tej raziskavi je bila opravljena celovita študija ''bulk'' in medfaznih reoloških lastnosti, prav tako pa tudi ozkokotno rentgensko sipanje raztopin PVA. Z meritvami površinske napetosti, določitvijo navideznega specifičnega volumna in radija giracije smo ugotovili razlike v organiziranosti polimernih molekul v polimerni raztopini v odvisnosti od koncentracij. Ugotovili smo tudi, da gladka nanovlakna nastanejo le iz tistih PVA raztopin, ki tvorijo čvrsto notranjo polimerno strukturo, ki se je sposobna orientirati v smeri apliciranega električnega polja, kar omogoča raztezanje curka med elektrostatskim sukanjem. Z našimi ugotovitvami smo dobili boljši vpogled v fizikalne lastnosti raztopin in odkrili odločilne lastnosti, ki vplivajo na formacijo nanovlaken.
COBISS.SI-ID: 3362417
Polimerna nanovlakna pripravljena z metodo elektrostatskega sukanja postajajo vse pomembnejša na področjih tkivnega inženirstva, oblog za rane ter dostave zdravilnih učinkovin. V raziskovalnem članku predstavljamo temeljito študijo reologije polimernih raztopin tako v njihovi notranjosti (»in bulk«) kot tudi na mejni površini raztopinazrak, vse to z namenom, da bi poiskali povezavo med reološkimi lastnostmi raztopin ter njihovo sposobnostjo za elektrostatsko sukanje in morfologijo pripravljenih nanovlaken. Naši rezultati kažejo, da so zmesi hitosana ali alginata s polietilenoksidom primerne za elektrostatsko sukanje takrat, kadar raztopine tvorijo prevodne nestrukturirane sisteme, ki izkazujejo bistveno večjo stopnjo plastičnosti kot elastičnosti in to tako v notranjosti raztopine kot na mejni površini. Pri tem velja omeniti, da so interfacialne reološke lastnosti za tri velikostne razrede nižje kot tiste v notranjosti sistema. Nadalje smo kot prvi dokazali, da interfacialne reološke lastnosti, v primerjavi z »bulk« lastnostmi, izkazujejo bistveno boljšo korelacijo z metodo elektrostatskega sukanja in jih zato lahko učinkovito uporabljamo za napovedovanje uspešnosti procesa. Še več, na podlagi rezultatov interfacialnih parametrov lahko v skupini homolognih raztopin celo identificiramo različna koncentracijska področja ter določimo, iz katerih bodo nastala gladka nanovlakna. Ne glede na to pa velja poudariti, da »bulk« in interfacialna reologija podajata komplementarno informacijo. Lastnosti v notranjosti raztopine, ki jih določa zlasti uporabljena koncentracija polimera, namreč neposredno vplivajo na sam nastanek curka pri procesu elektrostatskega sukanja, medtem ko interfacialne lastnosti določajo neprekinjenost slednjega in s tem tvorbo vlaken. Tako zaključujemo, da je poznavanje interfacialnih reoloških lastnosti polimernih raztopin nepogrešljivo orodje pri oblikovanju procesa elektrostatskega sukanja.
COBISS.SI-ID: 3248753