Hydrophilization of PLLA membrane surface based on electrospun nanofiber coating for biocompatibility enhancement

Abstract

Poly-L-lactic acid(PLLA)는 생체분해성, 기계적 강도, 다공성 등의 성질 때문에 조직공학 분야에 널리 쓰이는 재료이다. 하지만 친수성과 생체친화성이 떨어진다는 단점이 있어 이에 대한 보완이 다수 개발되어왔다. PLLA가 생체재료로써 생체 내 삽입되었을 때 가장 먼저 생체와 접하는 부분은 PLLA의 표면이고 따라서 표면의 성질이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. PLLA의 표면을 친수성으로 바꾸기 위해 요즘 크게 주목을 받고 있는 전기방사방법을 도입하여 친수성 고분자로 나노섬유를 제조하여 PLLA 표면을 코팅하는 방법을 고안하였다. 이 방법에 쓰이는 친수성 고분자는 콜라겐, 젤라틴, 키토산 등이 있다. 하지만 이러한 천연 고분자로 이뤄진 나노섬유로 소수성인 PLLA 표면을 코팅하였을 경우, 코팅층이 쉽게 떨어진다는 단점이 있었다. 이를 보완하기 위해 친수성 고분자에 소수성 고분자를 일정 비율로 섞은 뒤 전기방사를 하여 코팅하여 PLLA 표면에 안정하게 부착되게 하였다. 여기서 안정성이 강화된 코팅층을 가진 PLLA막과 대조군 PLLA막으로 초음파분쇄실험, 표면각 측정, 생체외 분해실험 등을 통하여 그 안정성을 측정하였다. 실험 결과, 개선된 PLLA막에서 코팅층이 안정함을 알 수 있었다.;With an aim of obtaining biocompatibility of PLLA membrane, it is used to coat the surface of PLLA membrane with hydrophilic electrospun nanofiber using electrospinning process. However, hydrophilic nanofibrous layer is unstable and detached easily. To resolve this problem, hydrophobic polymer (PLLA) was blended with hydrophilic natural polymer (gelatin, collagen, and chitosan) in one solvent at some ratio, and then blended electrospun nanofiber was fabricated and covered the surface of PLLA membrane. To measure stability as a result of coating, a severe condition was added, which sonicate for 20 minutes and observe the result by SEM. In addition, static contact angle measurements of distilled water on their surface of coated membranes were carried out to evaluate the hydrophilicity of the each membrane. As a result, stability of blended electrospun nanofiber coating layer is increased.