Schwingungseigenschaften von MEW PCL Scaffolds als biomimetischer Trommelfellersatz

Einführung Biopolymere können in feinen definierten Strukturen mit Tissue-Engineering-Technologien hergestellt werden. Es wurde untersucht, ob es mit Melt Electro Writing (MEW) möglich ist, Polycaprolacton (PCL) Scaffolds als funktionalen synthetischen menschlichen Trommelfellersatz herzustellen.

Methode Es wurden Scaffolds mit unterschiedlichen Strukturparametern hergestellt. Fasern mit Durchmessern von 10 µm und 15 µm, sowie 150 µm und 250 µm Faserabstand, wurden in mehreren Schichten (4, 6 und 8), nebst verschiedenen Schicht-zu-Schicht Orientierungen (45°, 90°), gedruckt. So konnten Gesamtdicken von 40 µm bis 120 µm erzielt werden. Zusätzlich wurden Scaffolds mit Kollagen Typ I beschichtet. Schwingungsmessungen wurden mit einem multisinusförmigen Anregungssignal zwischen 100 Hz und 5 kHz und einem Laser-Doppler-Vibrometer durchgeführt.

Ergebnisse Die Struktureigenschaften beeinflussten die Schwingungseigenschaften der Scaffolds. So führte beispielsweise eine Vergrößerung der Faserschichten bzw. der Faserdicke zu einer erhöhten Steifigkeit und einer entsprechenden Änderung der Schwingungseingeschaften. Für einen realistischen Vergleich zwischen den Scaffolds und menschlichen Trommelfellen beeinflusste vor allem die definierte Einspannungskraft im Prüfstand, im Vergleich zur natürlichen Aufhängung, die Ergebnisse. Für bestimmte Strukturparameter konnten die Schwingungseigenschaften menschlicher Trommelfelle erreicht werden. Die Schwingungsmagnitude der flachen Scaffolds war dabei in der Regel größer als beim menschlichen Trommelfell.

Fazit Die Schwingungseigenschaften von MEW PCL-Gerüsten können durch die Änderung der MEW-Faserstruktur gesteuert werden. Dadurch können sie so aufgebaut werden, dass sie mit menschlichen Trommelfellmembranen vergleichbar sind.

Poster-PDF A-1798.PDF

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Article published online:
10 June 2020