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Se describe la forma de obtener nanofibras por electrohilatura

Se describe la forma de obtener nanofibras por electrohilatura

Se describe la forma de obtener nanofibras por electrohilatura

Se describe la forma de obtener nanofibras por electrohilatura

[ES] La revalorización de residuos es un tema que va ganando importancia cada día, ya que la concienciación sobre el medio ambiente y las leyes más restrictivas respecto a la gestión de residuos van en aumento. Por ello, en este trabajo se intenta realizar la revalorización de tres residuos en concreto, el alga Poseidonia, típica de las playas del mediterráneo, la paja de arroz, un residuo generado en la recolección del arroz y algodón reciclado. La revalorización se trata de la conversión de estos residuos en nanocelulosa, la cual también está tomando importancia debido a sus propiedades mecánicas, su biocompatibilidad y sostenibilidad, a través de un método más sostenible, el tratamiento enzimático utilizando celulasa. Además, ese tratamiento se realiza con celulasa suelta e inmovilizada en nanopartículas de hierro, lo cual permite su recuperación y reutilización, mejorando la eficiencia del proceso y reduciendo el alto coste de la enzima. Previamente al tratamiento enzimático se debe realizar un pretratamiento con NaOH y NaClO2 al alga y a la paja de arroz para mejorar la eficacia de la hidrólisis enzimática, y al algodón únicamente se le realiza un descrudado. Para la caracterización de los materiales resultantes del tratamiento, se realizaron análisis de DLS, FTIR y FESEM. Los ensayos se realizaron sobre los materiales, tras el pretratamiento para determinar si el pretratamiento había sido eficaz, a los materiales tratados con dos concentraciones diferentes de enzima, con el objetivo de determinar si se había obtenido nanocelulosa y de que tamaño, y a las fases de la inmovilización con el fin de determinar si se había realizado correctamente. Los resultados obtenidos del FTIR y el FESEM permiten concluir que los pretratamientos cumplían su función, limpiando y disgregando los materiales, mejorando así la eficacia del tratamiento enzimático. La obtención de la nanocelulosa se consiguió cuando la cantidad de enzima era mayor. Es destacable que se obtuvieron nanop, [EN] The reconversion of waste is an issue that is gaining importance every day, since awareness about the environment and the most restrictive laws regarding waste management are increasing. Therefore, this work attempts to revalue three specific wastes, Poseidonia algae, typical of Mediterranean beaches, rice straw, a waste generated while rice harvesting, and recycled cotton. Specifically, these residues are going to be converted into nanocellulose, which is also gaining importance due to its mechanical properties, biocompatibility, and sustainability, through a more sustainable method, an enzymatic treatment using cellulase. In addition, this treatment is carried out with cellulase alone and immobilized in iron nanoparticles, which allows its recovery and reuse, improving the efficiency of the process and reducing the high cost of the enzyme. Prior to the enzymatic treatment, a pretreatment with NaOH and NaClO2 should be carried out on the algae and rice straw to improve the effectiveness of the enzymatic hydrolysis, and cotton is only going to be cleaned. For the treatment resulting materials characterization DLS, FTIR and FESEM analyses were performed. The essays were performed on the pre-treated materials to determine whether the pretreatment had been effective, on the materials treated with two different concentrations of enzyme, with the aim of determining whether nanocellulose had been obtained and its size, and on the immobilization phases in order to determine if it had been carried out correctly. The results obtained from the FTIR and the FESEM allow to conclude that pretreatments fulfilled their function, cleaning and disintegrating the materials, thus improving the efficiency of the enzymatic treatment. The nanocellulose obtention was achieved when the amount of enzyme was greater. It should be noted that cellulose nanoparticles were obtained when the enzyme was alone and sugar films when the enzyme was immobilized and in high concentrations, which me

[ES] La revalorización de residuos es un tema que va ganando importancia cada día, ya que la concienciación sobre el medio ambiente y las leyes más restrictivas respecto a la gestión de residuos van en aumento. Por ello, en este trabajo se intenta realizar la revalorización de tres residuos en concreto, el alga Poseidonia, típica de las playas del mediterráneo, la paja de arroz, un residuo generado en la recolección del arroz y algodón reciclado. La revalorización se trata de la conversión de estos residuos en nanocelulosa, la cual también está tomando importancia debido a sus propiedades mecánicas, su biocompatibilidad y sostenibilidad, a través de un método más sostenible, el tratamiento enzimático utilizando celulasa. Además, ese tratamiento se realiza con celulasa suelta e inmovilizada en nanopartículas de hierro, lo cual permite su recuperación y reutilización, mejorando la eficiencia del proceso y reduciendo el alto coste de la enzima. Previamente al tratamiento enzimático se debe realizar un pretratamiento con NaOH y NaClO2 al alga y a la paja de arroz para mejorar la eficacia de la hidrólisis enzimática, y al algodón únicamente se le realiza un descrudado. Para la caracterización de los materiales resultantes del tratamiento, se realizaron análisis de DLS, FTIR y FESEM. Los ensayos se realizaron sobre los materiales, tras el pretratamiento para determinar si el pretratamiento había sido eficaz, a los materiales tratados con dos concentraciones diferentes de enzima, con el objetivo de determinar si se había obtenido nanocelulosa y de que tamaño, y a las fases de la inmovilización con el fin de determinar si se había realizado correctamente. Los resultados obtenidos del FTIR y el FESEM permiten concluir que los pretratamientos cumplían su función, limpiando y disgregando los materiales, mejorando así la eficacia del tratamiento enzimático. La obtención de la nanocelulosa se consiguió cuando la cantidad de enzima era mayor. Es destacable que se obtuvieron nanop, [EN] The reconversion of waste is an issue that is gaining importance every day, since awareness about the environment and the most restrictive laws regarding waste management are increasing. Therefore, this work attempts to revalue three specific wastes, Poseidonia algae, typical of Mediterranean beaches, rice straw, a waste generated while rice harvesting, and recycled cotton. Specifically, these residues are going to be converted into nanocellulose, which is also gaining importance due to its mechanical properties, biocompatibility, and sustainability, through a more sustainable method, an enzymatic treatment using cellulase. In addition, this treatment is carried out with cellulase alone and immobilized in iron nanoparticles, which allows its recovery and reuse, improving the efficiency of the process and reducing the high cost of the enzyme. Prior to the enzymatic treatment, a pretreatment with NaOH and NaClO2 should be carried out on the algae and rice straw to improve the effectiveness of the enzymatic hydrolysis, and cotton is only going to be cleaned. For the treatment resulting materials characterization DLS, FTIR and FESEM analyses were performed. The essays were performed on the pre-treated materials to determine whether the pretreatment had been effective, on the materials treated with two different concentrations of enzyme, with the aim of determining whether nanocellulose had been obtained and its size, and on the immobilization phases in order to determine if it had been carried out correctly. The results obtained from the FTIR and the FESEM allow to conclude that pretreatments fulfilled their function, cleaning and disintegrating the materials, thus improving the efficiency of the enzymatic treatment. The nanocellulose obtention was achieved when the amount of enzyme was greater. It should be noted that cellulose nanoparticles were obtained when the enzyme was alone and sugar films when the enzyme was immobilized and in high concentrations, which me

[ES] En el presente trabajo, mediante la tecnología de electrospinning se ha desarrollado un velo de nanofibras bioabsorbible a dos caras, capaz de aportar por cada una de ellas propiedades específicas para el tratamiento de las distintas zonas afectadas por una enfermedad periodontal. Con dicha tecnología, es posible obtener un velo de nanofibras poliméricas aplicando un alto potencial eléctrico a una disolución polimérica precursora que puede aditivarse fácilmente con fármacos específicos. Quedando dichos aditivos embebidos en el interior de las nanofibras y liberándose controladamente al degradarse el biomaterial que las compone. Para el tratamiento de la zona ósea se han utilizado sales inorgánicas de calcio que provoquen la diferenciación de células en osteoblastos y para el tratamiento de la zona del ligamento periodontal se utilizan proteínas capaces de intervenir en la diferenciación de células en cementoblastos., [EN] In the present work, by means of electrospinning technology, a two-sided bioabsorbable nanofiber web has been developed, capable of providing specific properties for the treatment of the different areas affected by periodontal disease. With this technology, it is possible to obtain a polymer nanofiber veil applying a high electrical potential to a polymeric precursor solution that can be easily added with specific drugs. Said additives are embedded inside the nanofibers and released in a controlled manner as the biomaterial that composes them degrades. For the treatment of the bone area inorganic calcium salts have been used that cause differentiation of cells in osteoblasts and for the treatment of the area of the periodontal ligament proteins capable of intervening in the differentiation of cells in cementoblasts are used.

[ES] En el presente trabajo, mediante la tecnología de electrospinning se ha desarrollado un velo de nanofibras bioabsorbible a dos caras, capaz de aportar por cada una de ellas propiedades específicas para el tratamiento de las distintas zonas afectadas por una enfermedad periodontal. Con dicha tecnología, es posible obtener un velo de nanofibras poliméricas aplicando un alto potencial eléctrico a una disolución polimérica precursora que puede aditivarse fácilmente con fármacos específicos. Quedando dichos aditivos embebidos en el interior de las nanofibras y liberándose controladamente al degradarse el biomaterial que las compone. Para el tratamiento de la zona ósea se han utilizado sales inorgánicas de calcio que provoquen la diferenciación de células en osteoblastos y para el tratamiento de la zona del ligamento periodontal se utilizan proteínas capaces de intervenir en la diferenciación de células en cementoblastos., [EN] In the present work, by means of electrospinning technology, a two-sided bioabsorbable nanofiber web has been developed, capable of providing specific properties for the treatment of the different areas affected by periodontal disease. With this technology, it is possible to obtain a polymer nanofiber veil applying a high electrical potential to a polymeric precursor solution that can be easily added with specific drugs. Said additives are embedded inside the nanofibers and released in a controlled manner as the biomaterial that composes them degrades. For the treatment of the bone area inorganic calcium salts have been used that cause differentiation of cells in osteoblasts and for the treatment of the area of the periodontal ligament proteins capable of intervening in the differentiation of cells in cementoblasts are used.

[ES] En el presente trabajo, mediante la tecnología de electrospinning se ha desarrollado un velo de nanofibras bioabsorbible a dos caras, capaz de aportar por cada una de ellas propiedades específicas para el tratamiento de las distintas zonas afectadas por una enfermedad periodontal. Con dicha tecnología, es posible obtener un velo de nanofibras poliméricas aplicando un alto potencial eléctrico a una disolución polimérica precursora que puede aditivarse fácilmente con fármacos específicos. Quedando dichos aditivos embebidos en el interior de las nanofibras y liberándose controladamente al degradarse el biomaterial que las compone. Para el tratamiento de la zona ósea se han utilizado sales inorgánicas de calcio que provoquen la diferenciación de células en osteoblastos y para el tratamiento de la zona del ligamento periodontal se utilizan proteínas capaces de intervenir en la diferenciación de células en cementoblastos., [EN] In the present work, by means of electrospinning technology, a two-sided bioabsorbable nanofiber web has been developed, capable of providing specific properties for the treatment of the different areas affected by periodontal disease. With this technology, it is possible to obtain a polymer nanofiber veil applying a high electrical potential to a polymeric precursor solution that can be easily added with specific drugs. Said additives are embedded inside the nanofibers and released in a controlled manner as the biomaterial that composes them degrades. For the treatment of the bone area inorganic calcium salts have been used that cause differentiation of cells in osteoblasts and for the treatment of the area of the periodontal ligament proteins capable of intervening in the differentiation of cells in cementoblasts are used.

La electrohilatura se ha postulado como un método sencillo, versátil y escalable a nivel industrial que per-mite obtener nanofibras por aplicación de un campo eléctrico de alto voltaje entre la punta de una aguja, donde se deposita una gota de solución de un polímero, y un colector metálico. Uno de los campos de aplicación más prometedores de esta tecnología es el enfocado al desarrollo de soportes biomateriales para el sector biomédico. Sin embargo, el control de los parámetros del proceso es clave para la obtención de productos eficaces. En este sentido, este trabajo presen-ta un estudio sistemático del efecto de los principales parámetros de la electrohilatura que pueden afectar al diámetro de las fibras obtenidas, enfocado específicamente al desarrollo de soportes biomateriales de naturaleza proteica (gelatina y colágeno), por tratarse de substratos de similar naturaleza a los componentes fibrosos encontrados en las matrices extracelulares de los tejidos biológicos. Los resultados obtenidos indican que factores como el tipo de polímero, la concentración, el disolvente y la conductividad del colector tienen una influencia significativa en el diámetro final de las nanofibras. Sin embargo, no se observó influencia en el diámetro cuando se varió el voltaje, caudal y distancia al colector del sistema, Postprint (published version)

La electrohilatura se ha postulado como un método sencillo, versátil y escalable a nivel industrial que permite obtener nanofibras por aplicación de un campo eléctrico de alto voltaje entre la punta de una aguja, donde se deposita una gota de solución de un polímero, y un colector metálico. Uno de los campos de aplicación más prometedores de esta tecnología es el enfocado al desarrollo de soportes biomateriales para el sector biomédico. Sin embargo, el control de los parámetros del proceso es clave para la obtención de productos eficaces. En este sentido, este trabajo presenta un estudio sistemático del efecto de los principales parámetros de la electrohilatura que pueden afectar al diámetro de las fibras obtenidas, enfocado específicamente al desarrollo de soportes biomateriales de naturaleza proteica (gelatina y colágeno), por tratarse de substratos de similar naturaleza a los componentes fibrosos encontrados en las matrices extracelulares de los tejidos biológicos. Los resultados obtenidos indican que factores como el tipo de polímero, la concentración, el disolvente y la conductividad del colector tienen una influencia significativa en el diámetro final de las nanofibras. Sin embargo, no se observó influencia en el diámetro cuando se varió el voltaje, caudal y distancia al colector del sistema, The electrospinning has been postulated as a simple, versatile and industrially scalable technique that allow the obtention of nanofibers by application of a high voltage electrostatic field between a metal capillary syringe, where a polymer solution drop is deposited, and a grounded collector. One of the most promising fields of application of this technology is focused in the development of scaffolds biomaterials for the biomedical sector. However, the control of the process parameters is crucial to obtain effective products. In this sense, this work presents a systematic study of the effect of the electrospinning main parameters that can affect the diameter of the obtained fibers, specifically focused on the development of protein based scaffolds, gelatin and collagen, since they are substrates of similar nature to the fibrous components found in extracellular matrices of biological tissues. The obtained results indicate that factors such as polymer type, concentration, solvent and collector conductivity have a significant influence on the final diameter of the nanofibers. However, no influence on the diameter was observed when the voltage, flow and distance to the collector were varied, La electrofilatura s’ha postulat com un mètode senzill, versàtil i escalable a nivell industrial que permet obtenir nanofibres per aplicació d’un camp elèctric d’alt voltatge entre la punta d’una agulla, on es diposita una gota de solució d’un polímer, i un col·lector metàl·lic. Un dels camps d’aplicació més prometedors d’aquesta tecnologia és l’enfocat al desenvolupament de suports biomaterials per al sector biomèdic. No obstant això, el control dels paràmetres del procés és clau per a l’obtenció de productes eficaços. En aquest sentit,aquest treball presenta un estudi sistemàtic de l’efecte dels principals paràmetres de la electrofilatura que poden afectar al diàmetre de les fibres obtingudes, enfocat específicament al desenvolupament de suports biomaterials de naturalesa proteica (gelatina i col·lagen), per tractar-se de substrats de similar naturalesa a la dels components fibrosos trobats en les matrius extracel ·lulars dels teixits biològics. Els resultats obtinguts indiquen que factors com el tipus de polímer, la concentració, el dissolvent i la conductivitat del col·lector tenen una influència significativa en el diàmetre final de les nanofibres. No obstant això, no es va observar influència en el diàmetre quan es va variar el voltatge, el cabal i la distància al col·lector del sistema, Postprint (author's final draft)

La tecnología de la electrohilatura, mediante la que se obtienen filamentos de polímero utilizando una fuerza electrostática, a partir de la disolución de polímero cargado eléctricamente, se ha convertido en los últimos años en la tecnología más popular para la obtención de velos de nanofibras, habiéndose desarrollado dispositivos capaces de obtener de forma contínua y a escala industrial dichos velos, para ser utilizados en aplicaciones tan diversas como son la filtración, defensa y seguridad, electrónica y medicina, entre otras. Estos materiales catalogados estructuralmente de nanométricos, se caracterizan por ser materiales contínuos, porosos y de gran relación superficie/volumen, al estar conformados por un enmarañado homogéneo de fibras de diámetros nanométricos. Desde el punto de vista de la absorción acústica, estos materiales presentan un fuerte potencial como elementos resonadores a bajas frecuencias y absorbentes acústicos convencionales, capaces de actuar en todo el rango de frecuencias de interés para la acústica arquitectónica. En este trabajo se pretende optimizar el proceso de obtención de los velos de nanofibras de alcohol de polivinilo, (PVA) sobre substratos textiles de polipropileno no tejido, haciendo uso de la tecnología de la electrohilatura, para posteriormente ser caracterizados acústicamente, con el fin de conocer la capacidad de mejora que aportan a los absorbentes acústicos convencionales base-textil, en edificación y en la industria de la automoción y aeroespacial, teniendo en cuenta que la contribución en peso y espesor al conjunto resulta despreciable. Para todo ello, será necesario el uso de técnicas instrumentales que permitan analizar las propiedades superficiales del substrato colector del velo de nanofibras, como la medición de los ángulos de contacto o la medición de la conductividad eléctrica superficial. También será necesaria una serie de técnicas instrumentales que permitan caracterizar la disolución percursora de los velos de

La tecnología de la electrohilatura, mediante la que se obtienen filamentos de polímero utilizando una fuerza electrostática, a partir de la disolución de polímero cargado eléctricamente, se ha convertido en los últimos años en la tecnología más popular para la obtención de velos de nanofibras, habiéndose desarrollado dispositivos capaces de obtener de forma contínua y a escala industrial dichos velos, para ser utilizados en aplicaciones tan diversas como son la filtración, defensa y seguridad, electrónica y medicina, entre otras. Estos materiales catalogados estructuralmente de nanométricos, se caracterizan por ser materiales contínuos, porosos y de gran relación superficie/volumen, al estar conformados por un enmarañado homogéneo de fibras de diámetros nanométricos. Desde el punto de vista de la absorción acústica, estos materiales presentan un fuerte potencial como elementos resonadores a bajas frecuencias y absorbentes acústicos convencionales, capaces de actuar en todo el rango de frecuencias de interés para la acústica arquitectónica. En este trabajo se pretende optimizar el proceso de obtención de los velos de nanofibras de alcohol de polivinilo, (PVA) sobre substratos textiles de polipropileno no tejido, haciendo uso de la tecnología de la electrohilatura, para posteriormente ser caracterizados acústicamente, con el fin de conocer la capacidad de mejora que aportan a los absorbentes acústicos convencionales base-textil, en edificación y en la industria de la automoción y aeroespacial, teniendo en cuenta que la contribución en peso y espesor al conjunto resulta despreciable. Para todo ello, será necesario el uso de técnicas instrumentales que permitan analizar las propiedades superficiales del substrato colector del velo de nanofibras, como la medición de los ángulos de contacto o la medición de la conductividad eléctrica superficial. También será necesaria una serie de técnicas instrumentales que permitan caracterizar la disolución percursora de los velos de