|
محققان آمریکایی یک فرایند منفرد و پیوسته را توسعه داده‌اند
که با استفاده از آن می‌توان نانومواد جامد را به شکل کاملاً
یکنواخت و کنترل شده (موقعیت فضایی) درون الیاف الکتروریسیده
قرار داد. این روش هیبریدی از مزایای فراوری اکستروژن
دومارپیچی بهره برده و برای توسعه داربست‌های موثرتر برای
تولید مجدد بافت به کار می‌رود. کاربردهای دیگر این فرایند
شامل ساخت حسگرها، فیلترها، و حتی الیاف هوشمند است.
دیلهان کالیون از موسسه فناوری استیونز آمریکا در مصاحبه با
nanotechweb.org بیان داشت: «این روش به ما اجازه می‌دهد غلظت
نانوذرات را در بخش‌های مختلف شبکه کنترل کنیم. در نتیجه
می‌توانیم گرادیان‌های پیوسته‌ای تولید نماییم که امکان تقلید
بهتر از ویژگی‌های بافت محلی را ایجاد می‌کند».
این فرایند امکان ترکیب نمودن افزودنی‌های مختلفی را با درجه
آزادی بالا فراهم می‌آورد که به نوبه خود کنترل بیشتری را روی
عملکردهایی همچون دارورسانی ایجاد می‌کند.
در قسمت مرکزی این سیستم، دو مارپیچ قرار دارند که به صورت
کامل باهم درگیر بوده و باهم می‌چرخند؛ این مارپیچ‌ها به یک
گردنده هیدرولیک متصل می‌باشند. این مارپیچ‌ها دارای بلوک‌های
به‌هم‌زنی هستند که به صورت وارونه مرتب شده‌اند و برای شکستن
توده‌های نانوذرات ایده‌ال می‌باشند.
محققان برای ایجاد ساختار مشبک ابتدا یک پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر
و رسانای الکتریسیته را درون اکسترودر وارد کردند. در این
مرحله ماده مورد نظر با غلظت‌های مختلفی از نانوذرات و سایر
اجزا به شکلی کنترل شده مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ سپس فرایند
به نحوی ادامه می‌یابد که نانوذرات منتشر شده و سپس از یک قالب
نخ‌ریسی به بیرون رانده شده و برای الکتروریسندگی استفاده
می‌شود. اختلاف پتانسیل بالایی که میان خروجی اکسترودر و یک
صفحه جمع‌کننده وجود دارد، موجب تشکیل الیاف پلیمری حاوی
نانوذرات روی بستر گردیده و ساختار شبکه‌ای را ایجاد می‌کند.
این گروه برای آزمایش فرایند خود، از نانوذرات بتا تری کلسیم
فسفات و پلیمر پلی کاپرولاکتون حل شده در دی کلرو متان استفاده
کردند؛ آنها توانستند بدین ترتیب الیافی با قطر ۲۰۰ تا ۲۰۰۰
نانومتر به دست آورند. تصاویر نشان دادند که نانوذرات درون
الیاف پخش شده‌اند.
آنگونه که کالیون توضیح می‌دهد این گروه می‌تواند اندازه حفرات
شبکه بافته نشده خود را در محدوده ۵ تا ۵۰ میکرومتر نگه دارد.
این اندازه برای کاربردهای مربوط به مهندسی غضروق و پوست
کاملاً مناسب می‌باشد.
این محققان نتایج کار خود را در مجله Nanotechnology منتشر
کردند.
|
