L'électrofilage est une technologie simple et fiable pour produire des membranes polymères non tissées constituées de fibres dont le diamètre ne dépasse pas quelques nanomètres. La technique consiste à charger et éjecter une solution de polymère sous un champ électrique à haute tension pour former un filament. Ce filament est ensuite récupéré sur un collecteur et forme la membrane. En raison de la petite taille des fibres éjectées, les membranes produites présentent un rapport surface/volume élevé et une grande porosité avec un réseau poreux interconnecté.
L'électrofilage présente également l'avantage d'être très flexible, tant au niveau des matériaux utilisés que des conditions opératoires. Au cours des dernières décennies, l'électrofilage a été appliqué à une large gamme de polymères, y compris des polymères synthétiques (polylactide, polycaprolactone, polyoxyde d'éthylène, polyfluorure de vinylidène) et naturels (chitosan, collagène, alginate), des alliages de polymères et des polymères chargés de chromophores, de nanoparticules (silice, hydroxyapatite) ou d'agents actifs (médicaments, pesticides).
De plus, la morphologie des fibres peut être contrôlée en faisant varier les paramètres du procédé :
- solution de polymère : viscosité, concentration, poids moléculaire
- électrofilage : tension, débit
- environnement : température, humidité
Grâce à tous ces avantages, l'intérêt pour l'électrofilage a augmenté. Cette technologie est actuellement étudiée pour un large éventail d'applications médicales, notamment la prévention, le diagnostic et le traitement des maladies.
Les échafaudages de nanofibres biomimétiques produits par électrofilage sont capables d'imiter la morphologie des fibres, l'architecture de la MEC et les signaux biochimiques, ce qui les rend idéaux pour la régénération des tissus. L'utilisation de nanofibres électrofilées comme échafaudage en médecine régénérative a donc attiré une grande attention.
Centexbel a mis en place une chambre d'électrofilage dans laquelle la température et l'humidité, deux paramètres fondamentaux pour obtenir des résultats reproductibles, sont parfaitement contrôlés.
Le processus d'électrofilage lui-même est également contrôlé. Une attention particulière a été portée à l'émetteur de la solution (aiguille unique, multi-aiguilles, aiguilles concentriques, cylindre, disque) et au collecteur (collecteur en nid d'abeille) afin d'augmenter le taux de production mais aussi de conférer des architectures et des textures complexes (fibres creuses et core-shell, structures en nid d'abeille) aux fibres/membranes produites.
Dans le domaine de l'ingénierie tissulaire, Centexbel a contribué à différents projets visant à développer des matrices 3D innovantes pour reconstruire, régénérer ou remplacer les structures tissulaires d'organes déficients (par exemple, le cœur, les os, les dents).
Dans cette optique, une large gamme de polymères a été électrofilée, dont le chitosan, polyoxyde d'éthylène, l'alginate, le polycaprolactone, le polylactide, le poly(acide lactique-co-glycolique). Afin d'améliorer les propriétés mécaniques et la biocompatibilité des membranes, nous avons ajouté des nanoparticules d'hydroxyapatite aux solutions électrospuntées. Enfin, nous travaillons également sur le développement de fibres core-shell.
Le processus
Source : MaterialSolved
