Electrospinning of polymeric nanofibers and nanocomposite materials - fabrication, physicochemical characterization and medical applications

Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden Scaffolds aus elektrisch gesponnenen Nanofasern und Nanokompositen vorgestellt, mit dem Ziel, die natürlichen Nanostrukturen von biologischen Geweben nachzubilden. Im Vordergrund stehen dabei zukünftige medizinische Anwendungen, wie zum Beispiel Knochenregeneration, Hautersatz, Zahnmedizin und pharmazeutische Trägersysteme (drug delivery). Hierzu wurden die physikalischen und chemischen Eigenschaften der durch Elektrospinnen verarbeiteten Polymere detailliert untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der Durchmesser der Nanofasern deutlich das mikromechanische Deformationsverhalten beeinflusst. So wird die makromolekulare Orientierung und die molekulare Beweglichkeit in Polystyrolnanofasern mit Verringerung des Faserdurchmessers erhöht. Weiterhin wird gezeigt, dass die Mischbarkeit von Polymerblends mit Verringerung des Faserdurchmessers zunimmt. Nanofasern aus Polymerblends erhöhen die Kontaktfläche zwischen unkompatiblen Polymeren und können somit die Funktion eines Haftvermittlers bei zahnmedizinischen Anwendungen übernehmen.