In het kader van het MICROPLAITE-project werken de URCA en het FARE-laboratorium (Fractionnement des Agro-Ressources, UMR Inrae/URCA) aan de ontwikkeling van nieuwe dragers voor weefselreconstructie. Het doel is om deze materialen te optimaliseren door de toevoeging van lignine, een natuurlijk molecuul dat voorkomt in de wanden van hout en planten en dat vanwege zijn biologische en ecologische eigenschappen steeds meer belangstelling geniet. De URCA is verantwoordelijk voor een aantal karakteriseringstests, met name op het gebied van antioxidanten en antibacteriële eigenschappen, en voor het leveren van ondersteuning bij de integratie van lignine in de verschillende scaffolds.
Reologietests
Reologietests vormen een essentieel onderdeel van elk proces in biomaterialen. Het gaat om het onderzoek naar de evolutie van de viscositeit van een materiaal of mengsel in functie van een belasting (vervorming). Onze tests hebben de invloed van de toevoeging van lignine aan de butylpolysuccinaatmatrix aangetoond, waardoor de viscositeit van deze laatste afneemt naarmate de ligninebelasting toeneemt. Dit resultaat kan worden verklaard door de omestering en de productie van vrije radicalen tijdens de extrusiefase.
DSC OOT OIT (Oxydative Onset Temperature / Oxydative Induction Time)
Met deze test kan de oxidatietemperatuur (OOT) of de tijd die een materiaal nodig heeft om bij een bepaalde temperatuur te oxideren (OIT) worden bepaald. Deze metingen worden uitgevoerd met behulp van een DSC (differentiële scanning calorimetrie) en geven een idee van de antioxidantkracht van een polymeer, al dan niet geladen. In dit geval wilden we dit testen bij verschillende percentages lignine. De resultaten tonen aan dat hoe meer lignine wordt toegevoegd, hoe meer temperatuur (of tijd) het materiaal nodig heeft om te oxideren. Er werd echter een lichte vertraging van deze eigenschap waargenomen bij ongeveer 5% lignine, wat wijst op een stagnatie of zelfs een afname van de antioxiderende eigenschappen bij hogere ladingspercentages.
DPPH
De DPPH-methode bestaat uit het volgen van de reductie van een oxiderend molecuul, DPPH, door de afname van de absorptie bij 515 nm te volgen. Hiermee kan de antioxidantactiviteit van een molecuul chemisch worden gekwantificeerd. Het is echter ongebruikelijk om deze methode op vaste stoffen toe te passen. Daarom moeten er voorafgaande tests worden uitgevoerd om de doeltreffendheid van de methode te garanderen door bepaalde parameters te variëren (bijvoorbeeld de hoeveelheid DPPH in oplossing, de kinetische tijd en de grootte van de monsters). De eerste resultaten wijzen op een goede dosering, maar er zijn nog enkele optimalisaties nodig met betrekking tot de meettijd.
Hierboven een foto van een DPPH-test aan het einde van de kinetiek, bij T+30 uur. Van links naar rechts de controle, gevolgd door PBS-blokjes met 0% tot 10% lignine. Het kleurverschil is te verklaren door de vermindering van DPPH dankzij de antioxiderende werking van lignine.
