Elektrostatisch unterstütztes Schreiben mit Polymerschmelzen (Melt electrospinning writing, MEW) von PLGA für die Gewebezucht

• Antragsteller: Professor Dr. Paul Dalton
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 322483321

Dieses Projekt befasst sich mit der generativen Fertigung von hochaufgelösten, definierten Gerüsten aus dem in klinischer Anwendung erfolgreich eingesetzten Polyester Poly(laktid-co-glykolid) (PLGA). Dies soll mittels eines neuen Verarbeitungsprozesses, dem elektrostatisch unterstützten Schreiben mit Polymerschmelzen (Melt electrospinning writing, MEW), zur Herstellung von dreidimensionalen Gerüsten mit ultrafeinen fasern von 5 bis 15 µm Durchmessern erreicht werden. Diese Gerüste eignen sich für die Gewebezucht vor allem dort, wo weiche Materialien benötigt werden. Der derzeitige Goldstandard für das MEW Verfahren, Polycaprolakton (PCL), besitzt im Vergleich zu PLGA eine höhere Steifigkeit und eine oft nachteilhafte lange Abbauzeit. Eine Kernherausforderung der Verarbeitbarkeit von PLGA mittels MEW ist die langsame Zugabe von PLGA in den Spinnkopf mit niedrigen Flussraten unter Vermeidung von langen Verweildauern bei hohen Temperaturen, da dies bei PLGA (im Gegensatz zum PCL) zu thermisch induzierter Degradation führt. Dies soll durch die Konstruktion eines neuen, hybriden Filament / Druck angetriebenen Spinnkopfes erreicht werden, mit dem die Schmelze innerhalb einer kurzen Zeit bei kleinem Volumenstrom zur Düse geführt wird. Die Auswirkung des Verarbeitungsprozesses bei systematischer Parametervariation wird durch Strukturanalyse des erhaltenen Gerüstes, Analyse des verarbeiteten Polymers hinsichtlich Zusammensetzung und Abbau sowie in vitro Zellexperimenten untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen