การเตรียมวัสดุโครงร่างรองรับเซลล์จากพอลิคาโปรแลคโตน/พอลิแลคติคแอซิด/เปลือกไข่ไก่ และการประยุกต์ใช้ในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูก

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการขึ้นรูปโครงร่างรองรับเซลล์ของพอลิเมอร์ผสมระหว่างพอลิคาโปรแลคโตน (PCL) กับพอลิแลคติคแอซิด (PLA) และเปลือกไข่ไก่ (ES) ซึ่งเป็นสารประกอบแคลเซียมสูง เหมาะต่อการนำไปใช้งานด้านวัสดุโครงร่างรองรับเซลล์กระดูก โดยมีอัตราส่วนของพอลิเมอร์เท่ากับ 25PCL75PLA, 50PCL50PLA และ 75PCL25PLA โดยน้ำหนัก ซึ่งผสม ES ที่ปริมาณ 30ES, 20ES และ 10ES เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักเทียบกับน้ำหนักพอลิเมอร์ ด้วยกระบวนการหล่อด้วยตัวทำละลายและการสร้างรูพรุนด้วยกระบวนการชะล้างเกลือโดยใช้โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ขนาด 250-355 ไมโครเมตร จากผลการทดสอบคุณสมบัติทางความร้อน ด้วยเครื่องดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอริมิเตอร์ (DSC) และเครื่องเทอร์โมกราวิเมตริก (TGA) พบว่า ES เป็นอุปสรรคต่อกระบวนการจัดเรียงผลึกของ Neat PLA อีกทั้งเมื่อปริมาณ ES และ PLA เพิ่มขึ้น จะช่วยทำให้ PLA เกิดการจัดเรียงผลึกได้เร็วขึ้น ซึ่งสังเกตจากอุณหภูมิการเกิดผลึก (Tc) ที่มากขึ้น และแสดงพฤติกรรมการสลายตัวทางความร้อนไปในทิศทางเดียวกัน เมื่อปริมาณของ ES เพิ่มขึ้น จะทำให้วัสดุมีการสลายตัวทางความร้อนที่ช่วงอุณหภูมิ 390-400 องศาเซลเซียสน้อยลง ส่วนที่เกิดการย่อยสลายไม่หมด เป็นผลมาจากการหลงเหลืออยู่ของ ES และ NaCl จากการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพโดยใช้เครื่องเอกซ์เรย์ดิฟแฟรคโตมิเตอร์ (XRD) และเครื่องฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรด สเปกโตร สโคปี (FT-IR) พบว่าองค์ประกอบมีความเข้ากันได้ดี แต่ไม่พบการสร้างพันธะทางเคมีหรือการเกิดขึ้นของสารประกอบใหม่ เมื่อศึกษาลักษณะและขนาดรูพรุนของวัสดุด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) พบขนาดของรูพรุนขนาดเล็กสลับกับรูพรุนขนาดใหญ่และมีความหนาแน่นของรูพรุนสูง เหมาะสมต่อการนำไปใช้งานเป็นวัสดุโครงร่างรองรับเซลล์ และทำการทดสอบสมบัติเชิงกล (ความทนต่อแรงกด) ด้วยเครื่องวิเคราะห์ลักษณะเนื้อสัมผัส (TA) พบว่า เมื่อวัสดุมีสัดส่วนของ PLA มากขึ้น และที่ 20ES วัสดุมีค่าความทนต่อแรงกดสูง เนื่องจากลักษณะเฉพาะของ PLA มีความเหนียว ความคงรูป และมีความแข็งแรงเชิงกลที่สามารถทนต่อแรงกดได้สูง เมื่อผสมกันในอัตราส่วนที่เหมาะสม จึงทำให้วัสดุมีความทนต่อแรงกดสูง