SHAPING THE FUTURE

Nanovlákna

CETRUM TRANSFERU BIOMEDICÍNSKÝCH TECHNOLOGIÍ HK

CZ.1.05/3.1.00/10.0213

Co je nanovlákno?

• průměr se pohybuje v rozsahu desítek až stovek nanometrů

• délka je zpravidla o dva a více řádů větší než šířka

• při výrobě vzniká svazek vláken

• Nelze vytvořit jednotlivé vlákno, vždycky v útvaru, vrstvě

Výhody nanovláken

+ Velký měrný povrch

+ Malá velikost pórů

+ Reaktivita

• modifikace nebo funkcionalizace

nanovláken s využitím chemických

nebo fyzikálních procesů

• PCL, PVA, PLGA, CHIT, PEO, CMC

• Nanovlákenné vrstvy z HA a

jejích derivátů

Polymery

• Kyselina hyaluronová a polyethylen oxid v různých poměrech 99/1 -

50/50

• Důležitá je rozpustnost ve vodě, lze i určitý podíl hydrofobních látek

• Samonosná – minimum - 5 g/m2 - vhodný pro manipulaci

- maximum – 200 g/m2 i více

• S nosnou textilií - minimum – 0,5 g/m2

- maximum – 200 g/m2 i více

Nanovlákna ve zdravotnictví

• Velký měrný povrch.

• Odfiltrují bakterie a viry.

• Propustnost pro plyny.

• Omezená propustnost pro kapaliny.

• Sorpční schopnosti.

• Při začlenění léčiv další léčebné účinky.

• Krátká difúzní dráha.

• Rychlá degradace.

• Zvýšená efektivita účinné látky.

• Lepivost vrstev.

• Účinná prevence vzniku nežádoucích pooperačních srůstů.

• Sendvičové materiály a kompozity.

• Tvorba gelu (hard gel).

Možné funkce nanovlákenných obvazů

Výhody nanovláken ve zdravotnictví

• Velký měrný povrch, pórovitost.

• Odfiltrují bakterie a viry.

• Propustnost pro plyny.

• Omezená propustnost pro kapaliny.

• Sorpční schopnosti.

• Při začlenění léčiv další léčebné účinky.

• Krátká difúzní dráha.

• Kontrolovatelná degradace.

• Zvýšená efektivita účinné látky.

• Lepivost vrstev.

• Účinná prevence vzniku nežádoucích pooperačních srůstů.

• Sendvičové materiály a kompozity.

• Tvorba gelu (hard gel).

Začlenění léčiv

Farmaka – oktenidin, ibuprofen,

gentamycin, chlorhexidin, chiniofon,

GI2, dexamethazon, diclofenac,

Obecně – analgetika, hemostatika,

antibiotika, antimikrobiotika, micely

Obsah až 20 hm. % na sušinu

průměrná relativní chyba 3 %

Aditiva

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0 20 40 60 80 100

mg

ad

ditiv

e/m

g s

am

ple

number of samples

Výhody nanovláken ve zdravotnictví

• Velký měrný povrch, pórovitost.

• Odfiltrují bakterie a viry.

• Propustnost pro plyny.

• Omezená propustnost pro kapaliny.

• Sorpční schopnosti.

• Při začlenění léčiv další léčebné účinky.

• Krátká difúzní dráha.

• Rychlá degradace.

• Zvýšená efektivita účinné látky.

• Lepivost vrstev k sobě.

Zvýšená efektivita

• Zvýšená rychlost aktivace systému zástavy krvácení

mikro versus nano

aktivita faktoru XII

a kalikreinu v plasmě

Přinejmenším 8x-10x méně

aktivní látky.

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60

Incubation Time (secs)

Ac

tiv

ati

on

Ra

te (

mO

D/m

in)

m.doc Nanopad

Úprava mechanických vlastností

12

Nanovlákenná vrstva

Polštářek

Svařené nánovlákenné vrstvy – teplotou

-tlakem

Úprava tažností, pevnosti, pružnosti

Materiály

13

0

50

100

150

200

250

300

350

Objemová hmotnost

[kg.m-3]

Nasákavost [g/g]

0 20 40 60 80 100

0,0010

0,0015

0,0020

0,0025

0,0030

0,0035

ko

nc

en

tra

ce

(m

mo

l/l)

doba (min)

Funkce a aplikace

• Hemostatická

• Antibakteriální

• Kancerostatika

• Analgetika

• Bakteriální a virová bariéra

• Absorpce

• Antiadhezní

• + Flexibilita – přizpůsobí se dutině

• Speciální kryty ran

• Chirurgické síťky

• Tampóny a výplně

• Systémy řízeného doručení léčiv

• Tkáňové aplikace – paralelní nanovlákna

• Rychlá desorpce

• Rychlá degradace

• Většina funkčních skupin v povrchu

• Úspora aktivních látek

Vysoce orientovaná nanovlákna

• Speciální struktura

Jednoosá a víceosá uspořádanost

• Výhody pro lékařské aplikace

Několikanásobně větší mechanická pevnost materiálu

Směrový růst a migrace buněk po podložce

Snadné zapouzdření dalších látek

• Potenciální aplikace

Náhrady nervových spojů

Náhrady svalových a jiných

mechanicky namáhaných tkání

Jednoosé uspořádání

Dvouosé uspořádání Řez uspořádanou 3D vrstvou

www.contipro.com

DĚKUJI ZA POZORNOST