กระบวนการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตของพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอตสำหรับการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์: รีวิว
คำสำคัญ:
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ, วัสดุชีวภาพ, กระบวนการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิต, พอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต และชีวการแพทย์บทคัดย่อ
กระบวนการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตเป็นวิธีที่ง่าย และเป็นเป็นวิธีที่มีราคาถูก ใช้ผลิตเส้นใยขนาดเล็กเพื่อประยุกต์ใช้ด้านชีวการแพทย์เป็นการใช้แรงดันไฟฟ้าสูงในการสร้างเส้นใยจากของเหลว ผ่านหัวฉีดขนาดมิลลิเมตร พอลิเมอร์ที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ คอลลาเจน แอลจิเนต ไฮยาลูรอน ไคโตซาน พอลิแลคติคแอซิค และพอลิไกล-โคลิคแอซิค อย่างไรก็ตามโครงร่างพอลิเมอร์เหล่านี้มีข้อจำกัดคือ สลายตัวรวดเร็วในร่างกายแม้จะมีความแข็งเริ่มต้นสูง การสลายของพอลิเมอร์บางชนิด เช่น พอลิแลคติคแอซิค และพอลิไกลโคลิคแอซิค จะปลดปล่อยกรดออกมาทำให้เกิดการตอบสนองของเนื้อเยื่อที่ไม่พึงประสงค์ ปัจจุบันมีการใช้ พอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต เข้ามาแทนที่เนื่องจากมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้ดี ปัจจัยที่มีผลต่อกระบวนการปั่นเส้นใย เช่น แรงดันไฟฟ้า อัตราการไหล ความเข้มข้น น้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์ การปรับสัดส่วนของปัจจัยต่าง ๆ จะทำให้ได้เส้นใยนาโนสามมิติที่ซับซ้อนและมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว บทความนี้เป็นการรวบรวมข้อมูลเบื้องต้น ได้แก่ การปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตของพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต การประยุกต์ใช้อิเล็กโตรสปันของพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต ทางชีวการแพทย์ และข้อเสนอแนะสำหรับการใช้เส้นใยพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอตสำหรับทางการแพทย์ในอนาคต
เอกสารอ้างอิง
Altman, G.H., Diaz, F., Jakuba, C, Calabro, T., Horan, R.L., Chen, J., Lu, H., Richmond, J., & Kaplan, D.L.
(2003). Silk-based biomaterials. Current Pharmaceutical Design, 24(30), 401-416.
Azimi, B., Milazzo, M., Lazzeri, A., Berrettini, S., Uddin, M.J., Qin, Z., Buehler, M.J., & Danti, S. (2019).
Electrospinning piezoelectric fibers for biocompatible devices. Advanced Healthcare Materials, 9, 1-39.
Bhardwaj, N. & Kundu, S.C. (2010). Electrospinning Biotechnology Advances, 28, 325–347.
Brigham, C.J., & Sinskey, A.J. (2012). Applications of polyhydroxyalkanoates in the medical industry.
International Journal of Biotechnology for Wellness Industries, 1, 53-60.
Castro-Mayorga, J.L., Fabra, M.J, Cabedo, L., & Lagaron, J.M. (2017). On the use of the electrospinning
coating technique to produce antimicrobial polyhydroxyalkanoate materials containing in situ-stabilized silver nanoparticles. Nanomaterials, 1-13.
Croisier, F., & Jerome, C. (2013). Chitosan-based biomaterials for tissue engineering. European Polymer
Journal, 49, 780-792.
Formhals, A. (1934). Process and apparatus for preparing artificial threads, USA.
Garg, K., & Bowlin, G.L. (2011). Electrospinning jets and nanofibrous structures. Biomicrofluidics,
, 229–241.
Gordzha, S.N., Muslimov, A.R., Syromotina, D.S., Timin, A.S., Tcvetkov, N.Y., Lipik, K.V., Petrova, A.V.,
Surmeneva, M.A., Gorin, D.A., Sukhorukov G.B., & Surmenev, R.A. (2017). A comparison
study between electrospun polycaprolactone and piezoelectric poly(3-hydroxybutyrateco-3-hydroxyvalerate) scaffolds for bone tissue engineering. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 160, 48–59.
He, C., Xu, X., Zhang, F., Cao, L., Feng, W., Wang, H., & Mo, X. (2011). Fabrication of fibrinogen/P(LLA-CL) hybrid nanofibrous scaffold for potential soft tissue engineering application. Journal of Biomedical Materials Research Part A, 3, 339-347.
Hou, H., Jun, Z., Reuning, A., Schaper, A., Wendorff, J.H., & Greiner A. (2002). Poly(p-xylylene) nanotubes by
coating and removal of ultrathin polymer template fibers. Macromolecules,35, 2429–2431.
Iftikhar, I.A., & Jamil, N. (2016). Polyhydroxyalkanoates: current applications in the medical field.
Frontiers in Biology, 11(1), 19–27.
Kandhasamy, S., Perumal, S., Madhan, B., Umamaheswari, N., Banday, J.A., Perumal, P.T., &
Santhanakrishnan, V.P. (2017). Synthesis and fabrication of collagen-coated ostholamide
electrospun nanofiber scaffold for wound healing. ACS Applied Materials & Interfaces, 9, 8556–8568.
Kehail, A.A., & Brigham, C.J. (2017). Anti-biofilm activity of solvent-cast and electrospun polyhydroxyalkanoate membranes treated with lysozyme. Journal of Polymers and the Environment, 1-7.
Kourmentzna, C., Ntaikou, I., Lyberator, G., & Kornaros, M. (2015). Polyhydroxyalkanoates from
Pseudomonas sp. using synthetic and olive mill wastewater under limiting conditions. International Journal of Biological Macromolecules, 74, 202–210.
Lee, Y.F., Sridewi, N., Ramanathan, S., & Sudesh K. (2015). The influence of electrospinning parameters
and drug loading on polyhydroxyalkanoate (PHA) nanofibers for drug delivery. International Journal of Biotechnology for Wellness Industries, 4, 103-113.
Lim, J., You, M., Li, J., & Li, Z. (2017). Emerging bone tissue engineering via polyhydroxyalkanoate
(PHA)-based scaffolds. Materials Science and Engineering C, 79, 917-929.
Mozejko-Ciesielska, J., Szacherska, K., & Marciniak, P. (2019). Pseudomonas species as producers of
eco-friendly polyhydroxyalkanoates. Journal of Polymers and the Environment, 27(4), 1-16.
Ojumu, T.V., Yu, J., & Solomon, B.O. (2004). Production of polyhydroxyalkanoates, a bacterial biodegradable polymer. African Journal of Biotechnology, 3(1), 18-24.
Sadat-Shojai, M. (2016). Electrospun polyhydroxybutyrate/ hydroxyapatite nanohybrids: microstructure
and bone cell response. Journal of Materials Science & Technology, 32, 1013–1020.
Shishatskaya, E.I., Nikolaeva, E.D., Vinogradova, O.N., & Volova, T.G. (2016). Experimental wound
dressings of degradable PHA for skin defect repair. Journal of Materials Science: Materials
in Medicine, 27, 1-16.
Shrivastav, A., Kim, H. Y., & Kim, Y. R. (2013). Advances in the applications of polyhydroxyalkanoate
nanoparticles for novel drug delivery system. BioMed Research International, 1-13.
Sukovatiy, A., & Shishatskaya, E.I. (2014). Electrospinning of polyhydroxyalkanoate fibrous scaffolds:
effects on electrospinning parameters on structure and properties. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition, 4, 370-393.
Weng, L., & Xie, J. (2015). Smart electrospun nanofibers for controlled drug release: recent advances
and new perspectives. Biomaterials, 21(15), 1944-1959.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
โปรดกรอกเอกสารและลงนาม "หนังสือรับรองให้ตีพิมพ์บทความในวารสารวิจัยมหาวิทยาลัยราชภัฏพระนคร สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี" ก่อนการตีพิมพ์
