PRESENTAZIONE LAVORO LAUREA SPECIALISTICA ANNO ACCADEMICO 2009/2010

1. PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UN APPARATO
DI ELECTROSPINNING PER LA REALIZZAZIONE
DI MICROTUBI IN PCL
UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II
FACOLTA' DI INGEGNERIA
Tesi di laurea
In
Ingegneria dei Materiali
Relatore
Prof. Stefano Guido
Co-relatore
Ing. Giovanna Tomaiuolo
Anno Accademico 2009/2010
Canditato
Mario Cifelli

2. • Panoramica sulla tecnica dell’Electrospinning;
• Progettazione e realizzazione dell’impianto;
• Realizzazione di microtubi in PCL;
• Analisi;

3. Electrospinning
Filtrazione
Scaffold
2D3D
Sensori
ElettronicaDrug delivery
Immobilizzazione
enzimatica
Coating

4. Elettrodo di Terra
Pompa
Generatore di Tensione
Ago
Cono di Taylor

5. Pompa
Elettrodo mobile
Capillare
Sist. di protezione
Siringa
Ago
Mandrino
Slitta
piana
Generatore di
tensione

7. Drag delivery
Blood vessel
Nerve rigeneration
Scaffold (2D3D)
Il poli-(ε-caprolattone) è un polimero
semi-cristallino poliestere alifatico,
sintetico, non tossico, biodegradabile ed
idrofobico, che trova il suo maggior
impiego nell’ambito dell’ingegneria
biomedica.

8. 5.00E+00
6.00E+00
7.00E+00
8.00E+00
4.70E+00 5.20E+00 5.70E+00 6.20E+00 6.70E+00
LogG',G''(Pa)
Log ω (1s)
G'
G''
5.00E+01
5.00E+02
5.00E+03
0.00E+00 1.60E+01 3.20E+01 4.80E+01 6.40E+01 8.00E+01
Schearstress(Pa)
Schear rate (1s)
0.00E+00
2.00E+05
4.00E+05
6.00E+05
8.00E+05
1.00E+06
1.20E+06
1.40E+06
1.60E+06
1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04
Viscosity(Pa*s)
Shear rate (1s)
Parametri soluzione
[PCL] 0,225 gmL
Temperatura Ambiente
Pressione Atmosferica
Solventi DMFcloroformio (1:2 in
vol)
Densità 1,24 gcm3
Viscosità 3,5*105 Pa*s

9. Primo esperimento
Tensione 20 – 25 kV
Gap 10 cm
Portata 16 µlmin
[PCL] 0.25 gml
Solventi DMFCloroformio (1:2)
Velocità di
rotazione
200 rpm
Ø Mandrino 250 µm
Tempo 5 min
Secondo esperimento
Portata 10 µlmin
Velocità di
rotazione
600 rpm

11. Quinto esperimento
Tempo 30 min (continuo)

12. 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
%Frequenza
Diametro esterno microtubo
0
1
2
3
4
5
Campione 1 Campione 2 Campione 3
µm
Spessore fibre
Dispersione
•Spessore 0,97 cm; 30 min continuo
•Permeabilità: 7,0*10-4 cms
•Spessore 0,15 cm
•Permeabilità: 1,1*10-3 cms
•Ø Mandrino: 100 µm
•Spessore 0,15 cm
•Permeabilità: 1,4*10-3 cms
•Ø Mandrino: 250 µm
y = 0,0007x - 0,0028
R² = 0,9965
y = 0,0011x + 0,0078
R² = 0,9737
y = 0,0014x - 0,1693
R² = 0,9716
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.00 100.00 200.00 300.00 400.00
q(cms)
J (cmH20cm)
𝑄
𝐴
= 𝐾
(ℎ1 − ℎ2)
𝐿
Jq

13. •Si è progettatto e realizzato ex novo l’elettrodo di terra rotante;
•Sono stati realizzati microtubi in PCL;
•Analisi dei campioni ottenuti;