Materiali e Tecnologie per la realizzazione di sostituti - FedOA ...

ANALISI SPERIMENTALE - 187
5.4 MICROSFERE E PSEUDOSINTERIZZAZIONE
5.4.1 SINGOLA EMULSIONE
Sono state realizzate microsfere polimeriche mediante la tecnica della singola
emulsione al fine di realizzare dei sistemi che possano aggregarsi a seguito di un
processo di pseudo-sinterizzazione per fusione (MIMS) a formare scaffold
polimerici biodegradabili idonei alla ricrescita del tessuto osseo naturale.
Il principio teorico dell’emulsione termodinamica sulla quale si fonda la
preparazione delle microsfere è abbastanza semplice ed intuitivo: un emulsione è
caratterizzata da una fase dispersa costituita da una soluzione polimerica, (nel
caso specifico PCL disciolto in diclorometano), distribuita in una fase disperdente
costituita da una soluzione acquosa.
Essa si realizza a seguito di un processo di nucleazione ed accrescimento di gocce
di fase dispersa all’interno della fase disperdente che si arresta solo quando
all’interfaccia tra le fasi la tensione superficiale della goccia eguaglia gli sforzi
tangenziali indotti dalla agitazione meccanica.
Evidentemente il bilancio di forze all’interfaccia, ora descritto, che regola la
formazione dell’emulsione ed in particolare la dimensione delle gocce, la loro
distribuzione dimensionale, la rugosità superficiale, etc. risulta essere “controllato”
attraverso molteplici parametri quali la viscosità della fase disperdente e della fase
dispersa, la velocità di agitazione, il rapporto dei volumi tra le fasi che incidono in
maniera più o meno significativa sul prodotto finale.
Inoltre per prevenire fenomeni indesiderati quali la coalescenza delle gocce, la
fase disperdente viene solitamente caricata con agenti tensioattivi (nel caso
specifico 0.5%wt di PVA) che, rivestendo con uno strato sottile la superficie delle
gocce in formazione, ne abbassano l’energia superficiale impedendone
l’aggregazione.
L’obiettivo, in questa prima fase è stato quello di ottimizzare la dimensione delle
particelle in relazione ai parametri di processo ed alle proprietà reologiche delle
singole fasi al fine di ottenere particelle di dimensioni opportune per la
realizzazione di scaffold sinterizzati [300-400µm].
a) Analisi morfologica
L’analisi della microstruttura è stata eseguita mediante il microscopio a scansione
elettronica (SEM) grazie al quale risulta possibile valutare la morfologia delle varie
tipologie di campioni.