De rol van ENSAIT bestaat erin scaffolds van gebreide filamenten te ontwikkelen om ondersteuning op macroschaal te bieden. Dergelijke filamenten bieden een grotere mechanische weerstand dan geëlectrospinde membranen of hydrogels, ondanks een directe schaal die minder goed is afgestemd op de grootte van de cellen.
De draden worden geproduceerd via smeltspinnen en bestaan uit multifilamenten (18 tot 80 filamenten per draad, afhankelijk van de gekozen spindoppen), waardoor porositeit op het niveau van de draad zelf kan worden gecreëerd.
De eerste draden werden verkregen op basis van mengsels van polybutyleensuccinaat (PBS) en lignine, geproduceerd via dubbelschroefsextrusie. Bij de eerste mengsels werd echter een slechte dispersie van de lignine in het PBS vastgesteld: met het blote oog zichtbare lignine-agglomeraten veroorzaakten verstoppingen aan de uitgang van de spindop, wat de kwaliteit van de filamenten nadelig beïnvloedde. De homogeniteit van het mengsel werd daarom samen met URCA onderzocht: de beperkende fysisch-chemische eigenschappen van de materialen werden geïdentificeerd en door de parameters, de schaal en het aantal extrusies aan te passen, werd een mengsel van veel hogere kwaliteit verkregen en werden het aantal en de grootte van de agglomeraten gehalveerd.
Zo hebben we homogenere draden met betere mechanische eigenschappen ontwikkeld. Dankzij hun eigenschappen kunnen deze nieuwe draden ook verder worden uitgerekt en zijn ze daardoor veel fijner, waardoor we dichter bij de doelstelling komen om een gebreide scaffold met een maximale dikte van 1 mm te realiseren. Deze gebreide structuren zijn momenteel in ontwikkeling. De ontwikkeling van deze fijne gebreide structuren kan ook een eerste aanzet vormen tot een composietscaffold, door een membraan van Centexbel rechtstreeks op deze structuren te electrospinnen.
Fig. 1: Geoptimaliseerde PBS/ligninefilamenten
Parallel hiermee werden, door verschillende spindoppen te kiezen, filamenten met uiteenlopende dwarsdoorsneden geproduceerd om hechtingsplaatsen en een groter contactoppervlak voor de cellen te bieden. Omdat PBS een zwellingseffect vertoont dat de gewenste vorm afrondt en vervormt, werden mengsels van polymelkzuur (PLA) en PBS toegepast om dit zwellingseffect te verminderen.
Fig. 2: Principeschema en PBS/PLA-filament met octalobale dwarsdoorsnede
