Koaxiální elektrostatické zvlákňování

Výhody • Inkorporace materiálů – liposomy, léčivo, desinfekce, … • Zvláknění i materiálů nezvláknitelných nebo obtížně zvláknitelných

klasickou technologií el-stat. Zvlákňování • Dutá nanovlákna

Mickova A., Buzgo M., Benada O., Fisar Z., Rampichova M., Tesarova M., Lukas D., Amler E., Core/Shell Nanofibers with Embedded Liposomes as a Drug Delivery System, Biomacromolekules, 2012, 13, 952 – 962

Informace ke snímku: Inkorporace liposomů do koaxiálních nanovláken metodou jehlového koaxiálního elektrostatického zvlákňování – liposomy se nacházejí ve vodném prostředí (PVA), nejsou tedy poškozovány. Zároveň jsou chráněny obalem z PCL => nanovlákenný systém se nerozpustí ve vodném prostředí (cílená doprava léčiv)

50 µm

Informace ke snímku: PVA 12hm% (plášť) s inkorporovaným rostlinným olejem. Snímek z optického mikroskopu. Vyrobeno technologií hladinového koaxiálního zvlákňování (bazenek)

Dutá nanovlákna – řez svazkem iontových paprsků

• Plášť = PCL

• Vymyté jádro = PVA

Jehlové koaxiální elektrostatické zvlákňování

• Jehlový (tryskový) spinner

Jehlové zvlákňovací zařízení z nevodivého materiálu

• Audacio s. r. o.

• Jednorázové zařízení

• Polyeoxymethylen (POM)

• Nevodivý materiál – koncentrace el. pole na polymer

• Volba předsunu vnitřní kapiláry

• Volba průměrů kapilár

Princip

• Složená bi-komponentní kapka v silném elektrickém poli

• Tvorba Taylorova kužele

• Vtahování vnitřního materiálu materiálem vnějším

• Složená bi-komponentní polymerní tryska směřující k protielektrodě (kolektor)

• Ukládání bi-komponentních nanovláken na sběrný kolektor

Bez-jehlové koaxiální zvlákňovací zařízení – Přeplavovací spinner

• Rozměry spinneru: 50 x 80 x 30 mm (v x š x h)

• Délka pracovní plochy: 50 mm

Princip

• zvlákňování z volné hladiny tenké polymerní dvoj-vrstvy

• Využití tzv. samoorganizace kapalinových trysek pomocí mechanismu nejrychleji rostoucí nestability

• vytvoření velkého množství Taylorových kuželů a následně složených polymerních trysek na volné hladině polymerní dvojvrstvy

Nový přeplavovací spinner

• Zúžení a vyvýšení pracovní části spinneru => el. pole soustředěno na kapalinu

• Objem komor = 1 ml – zvlákňování nákladných materiálů • Eliminace nezvlákněného odpadu

• Rozměry spinneru: 55 x 115 x 37mm (v x š x h) • Délka pracovní plochy: 100 mm

Zvlákňovací koaxiální zařízení – Spinner 1, klastr Nanoprogres

Zařízení do čistých prostor –Spinner 2, klastr Nanoprogres

Spinner 2 -detail

Záznam z rychlokamery

• Rychlokamera iSPEED 3, Olympus

Záznam z rychlokamery

Rychlokamera – dvojvrstva u přeplavováku

Fluorescenční mikroskopie

• Bi-komponentní vlákna PVA12%/PVA4%

Řez svazkem iontových paprsků

Informace k obrázku: řez bi-komponentním vláknem. Plášť = PCL 14hm%, bíle svítící jádro=směs karboxymetyl celulózy (CMC) /PEO

Kryogenní mletí

• Plášť = PCL 14%

• Jádro = CMC/PEO

Metoda fázového kontrastu

• Bíle svítící oblasti = Berlínská modř (=směs síranu amonno-železnatého a hexakyanoželezitanu draselného) => roztok obsahuje prvky s vyšším protonovým číslem = „těžké“ prvky => zvýšení kontrastu při pozorování pod SEM

Plášť = 12% PVA, jádro = 4%PVA rozpuštěno ve 4% Berlínské modři

Fázový kontrast