Électrofilage coaxial de polycaprolactone – Une approche par conception expérimentale

L'électrofilage coaxial est une technique couramment utilisée dans les sciences pharmaceutiques qui permet de produire des nano- ou microfibres polymériques avec une structure en cœur-écorce. En plus des paramètres de processus tels que la tension et le débit des solutions polymères, les propriétés de ces fibres sont influencées par les propriétés de la solution, y compris la concentration totale en polymère et le ratio de polymère entre le cœur et l'écorce de la fibre. Comme ces paramètres sont généralement modifiés de manière empirique lors du développement de méthodes d'électrofilage, il y a un manque d'études structurées qui déterminent les réglages optimaux pour la production de fibres homogènes et mécaniquement stables. Par conséquent, nous avons utilisé une approche de conception expérimentale pour aborder systématiquement le processus d'électrofilage coaxial de la polycaprolactone, un polymère pour biomatériaux appliqué à la peau, par exemple sous forme de patchs pour la cicatrisation des plaies ou le traitement du cancer de la peau. Nous avons cherché à étudier l'influence de différents paramètres de processus sur la morphologie de la fibre (diamètre et distribution de taille) ainsi que sur leurs propriétés mécaniques, ces propriétés étant des déterminants décisifs pour la manipulation et l'efficacité pharmaceutique de tels patchs. Les paramètres de processus étudiés étaient la concentration en polymère dans la solution d'électrofilage et le ratio de polymère entre le cœur et l'écorce de la fibre. Nous avons également examiné l'impact de la présence du médicament modèle hydrocortisone dans le cœur de la fibre sur le résultat de l'électrofilage et la libération du médicament. Les expériences ont révélé que le diamètre de la fibre augmente avec l'augmentation de la concentration totale en polymère, ce qui correspond à une distribution de taille de fibre plus étroite. De plus, nos résultats montrent qu'un ratio plus élevé de contenu en polymère dans le cœur et l'écorce conduit à des fibres mécaniquement plus stables (force à la traction plus élevée, plus grand module de Young). En résumé, les résultats obtenus dans cette étude contribuent à une meilleure compréhension du processus d'électrofilage de la polycaprolactone.