Spis tre´sci
1. Wprowadzenie ... 9
2. Medycyna regeneracyjna ... 12
2.1. Regeneracja tkanek... 13
2.2. Podstawowe narz˛edzia medycyny regeneracyjnej... 15
2.2.1. Komórki macierzyste... 15
2.2.2. Skafoldy... 17
2.2.3. Czynniki wzrostu, cytokiny ... 20
2.3. Metody medycyny regeneracyjnej... 20
3. In˙zynieria tkankowa. Porównanie in˙zynierii ex vivo oraz in situ ... 25
4. Tkanka kostna ... 29
4.1. Funkcje tkanki kostnej... 29
4.2. Budowa tkanki kostnej ... 30
5. Materiały stosowane w in˙zynierii tkanki kostnej... 34
5.1. Skafoldy na bazie polimerów ... 34
5.2. Skafoldy na bazie ceramiki ... 36
5.3. Kompozyty ... 37
6. Nanotechnologia, nanomateriały, nanomedycyna... 38
6.1. Materiały nanostrukturyzowane w in˙zynierii tkankowej... 43
6.2. Modyfikacja obj˛eto´sciowa materiału — nanokompozyty ... 45
6.2.1. Rodzaje matryc polimerowych ... 46
6.2.2. Rodzaje nanododatków ... 47
6.2.3. Metody otrzymywania nanokompozytów polimerowych ... 47
6.2.4. Nanokompozyty w in˙zynierii tkanki kostnej... 49
7. Cel, teza i zakres pracy ... 51
8. Metodyka bada ´n... 53
8.1. Badania mechaniczne ... 53 6
SPIS TRE ´SCI 7
8.2. Badania chromatograficzne ... 53
8.3. Badania termiczne ... 54
8.4. Badania wła´sciwo´sci powierzchni... 54
8.4.1. Badania chropowato´sci... 54
8.4.2. Badania k ˛ata zwil˙zania ... 55
8.4.3. Badania energii powierzchniowej... 56
8.4.4. Badania mikroskopem sił atomowych (AFM) ... 56
8.5. Badania mikrostruktury ... 56
8.5.1. Badania mikroskopowe ... 56
8.5.2. Badania porowato´sci... 57
8.6. Badania spektroskopowe ... 57
8.6.1. Badania spektroskopii w podczerwieni (FTIR)... 57
8.6.2. Badania spektroskopii fotoelektronów (XPS) ... 57
8.7. Badania proszków ceramicznych ... 58
8.8. Badania degradacji ... 58 8.9. Badania bioaktywno´sci... 58 8.10. Badania biologiczne ... 59 8.10.1. Badania in vitro ... 59 8.10.2. Badania in vivo ... 59 9. Nanokompozyty polikaprolaktonu ... 60
9.1. Poli (ε–kaprolakton) — charakterystyka wła´sciwo´sci... 61
9.1.1. Wytworzenie materiałów polimerowych ... 61
9.1.2. Chromatografia ˙zelowa — okre´slenie masy cz ˛asteczkowej ... 63
9.1.3. Badania spektroskopowe w podczerwieni — FTIR-ATR, spektroskopia Ramana ... 63
9.1.4. Badania termiczne ... 67
9.1.5. Badania powierzchni ... 68
9.1.6. Badania mechaniczne ... 71
9.2. Otrzymywanie i charakterystyka nanokompozytów poli (ε–kaprolakton)/MMT ... 74
9.2.1. Charakterystyka montmorylonitu ... 75
9.2.2. Preparatyka próbek nanokompozytowych... 79
9.2.3. Badania spektroskopowe w podczerwieni (FTIR-ATR) ... 81
9.2.4. Badania termiczne ... 81
9.2.5. Badania powierzchni ... 83
SPIS TRE ´SCI 8
9.2.6. Badania mechaniczne ... 87
9.2.7. Badania nanokompozytu PCL42500/2% MMT ... 92
9.2.7.1 Charakterystyka powierzchni — energia powierzchniowa . . 92
9.2.7.2 Badania degradacji . . . 96
9.2.7.3 Badania komórkowe . . . 98
9.2.8. Podsumowanie... 102
9.3. Otrzymywanie i charakterystyka nanokompozytów poli (ε– kaprolakton) / cz ˛astka bioaktywna... 104
9.3.1. Charakterystyka cz ˛astek bioaktywnych — HAp, TCP ... 105
9.3.2. Preparatyka próbek nanokompozytowych... 110
9.3.3. Badania wła´sciwo´sci otrzymanych nanokompozytów ... 112
9.3.3.1 Badania mechaniczne . . . 112
9.3.3.2 Badania termiczne . . . 112
9.3.3.3 Badania spektroskopowe w podczerwieni (FTIR-ATR) . . . . 113
9.3.3.4 Badania powierzchni . . . 113
9.3.3.5 Badania biologiczne . . . 117
9.3.3.6 Badania bioaktywno´sci materiałów nanokompozytowych . . 121
9.3.4. Podsumowanie... 123
10. Badania nad porowatymi rusztowaniami nanokompozytowymi... 124
10.1. Preparatyka g ˛abek nanokompozytowych ... 125
10.1.1. Badania bioaktywno´sci w SBF... 131
10.1.2. Badania mechaniczne ... 131
10.2. Modyfikacja powierzchniowa otrzymanych skafoldów nanokompozytowych metod ˛a EPD... 135 10.3. Porozymetria rt˛eciowa ... 138 10.4. Badania mechaniczne ... 138 10.5. Badania biologiczne ... 139 10.6. Podsumowanie... 142 11. Podsumowanie ... 143 Bibliografia ... 145
