3.1. 水性生物可降解聚胺酯與包覆銀奈米子後製成之薄膜 3.1.1. 水性生物可降解聚胺酯與包覆銀奈米粒子後製成之薄膜
以合成之 PCL100 PU 乳液取 300 μL 滴於 1.5 cm 圓形玻片上後靜置兩天,即 可 形 成 外 觀 透 明 之 薄 膜 。 而 加 入 銀 奈 米 粒 子 並 以 超 音 波 水 槽 均 勻 分 散 之
PCL100/Ag PU 乳液(~30 ppm)亦滴於 1.5cm 圓形玻片上後靜置兩天成膜,外觀則 是淡黃色透明狀。同樣浸泡於二次去離子水中 12 或 24 小時,未加入銀奈米粒子 之 PU 薄膜變為白色的現象較為明顯,但在真空乾燥後白色消失恢復透明。
3.1.2. 水接觸角分析
加入銀奈米粒子後的 PU 乳液製成之薄膜,水接觸角上升 2 至 3 度。PCL100 及 PCL100/Ag 薄膜浸泡於二次去離子水中水接觸角隨時間變化如圖 3-1.所示:
兩者的水接觸角皆隨時間增加而下降且減少幅度相近,但 PCL100/Ag 之水接觸 角值都比 PCL100 大。PCL100 及 PCL100/Ag 薄膜浸泡於 PBS 中水接觸角隨時間 變化請見圖 3-2.。初期 PCL100/Ag 之水接觸角值較高,但下降的趨勢較快,故 3 小時後已低於 PCL100 且持續減少。PCL100 的水接觸角在 6 小時前變化不大,
直到 12 小時才有明顯下降。PCL100 和 PCL/Ag 薄膜浸泡於 αMEM 無牛血清之 培養液中水接觸角隨時間變化如圖 3-3.所示:兩者的水接觸角都隨時間減少,6
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小時之後 PCL100/Ag 的水接觸角值逐漸趨於穩定且皆比 PCL100 大。以不同溶 液來看,PCL100 薄膜在培養液中水接觸角下降最多;PCL100/Ag 薄膜於 PBS 中 水接觸角隨時間變化最大。
3.1.3. 減弱性全反射式紅外線光譜分析
以減弱性全反射式紅外線光譜(attenuated total-reflectance infrared, ATR-IR)分 析,由特徵峰可得知表面之官能基分布,並以峰下的面積計算出表面硬鏈段之比 例高低。PU 中硬鏈段部分為二異氰酸酯及 DMPA,故特徵峰為 1730cm-1附近的 碳氧雙鍵(C=O)。由圖 3-11.可發現,起初 PCL100 比起 PCL100/Ag 表面硬鏈段要 多,浸泡於二次去離子水中後,表面硬鏈段比例在 6 小時後均有較明顯的上升,
但仍是以 PCL100 表面有較多的硬鏈段。
3.2. 軟鏈段部分取代之聚胺酯薄膜 3.2.1. 軟鏈段部分取代之聚胺酯薄膜
以 EB20PCL80、HB20PCL80 及 LL20PCL80 乳液取 300μL 滴在 1.5cm 圓形 玻片上靜置兩天成膜,其外觀與 PCL100 並無太大差異均呈透明。惟浸泡於二次 去離子水後,HB20PCL80 和 LL20PCL80 比起 PCL100 均產生較早且較明顯之變
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白現象,但亦於真空乾燥後恢復透明外觀。
3.2.2. 水接觸角分析
浸泡於二次去離子水中後各類 PU 水接觸角隨時間變化如圖 3-4.所示:
HB20PCL80 和 LL20PCL80 薄膜之水接觸角並無顯著變化,甚至呈現上升,而起 初 HB20PCL80 具有最大之水接觸角。PCL100 則如前述水接觸角隨時間增加而 下降;EB20PCL80 的水接觸角則在 6 小時前呈現不變或略升,12 及 24 小時則 有明顯減少。而 EB20PCL80 和 PCL100 相比,前者初期較後者親水。
EB20PCL80 與 PCL100 浸泡於 PBS 和培養液後水接觸角隨時間變化則請見 圖 3-5.及圖 3-6.。PCL100 浸泡於 PBS 後,初期 1 至 6 小時水接觸角變化不大,6 小時後才有明顯下降。EB20PCL80 則在 1 至 3 小時水接觸角下降,6 至 12 小時 略為上升後又下降。整體來看 PCL100 水接觸角值均較 EB20PCL80 大,下降的 程度也較小。浸泡於培養液後,原本水接觸角 EB20PCL80 明顯比 PCL100 小,
但兩者水接觸角均隨時間而下降,且 PCL100 水接觸角下降幅度明顯較大,故在
12 小時 PCL100 的水接觸角已低於 EB20PCL80,後者水接觸角變化較小大致維 持在 66°~68°間。以不同溶液來看,如前述 PCL100 薄膜在培養液中水接觸角下 降最多;EB20PCL80 薄膜則是在 PBS 溶液中水接觸角變化最明顯。
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3.2.3. 減弱性全反射式紅外線光譜分析
由 ATR-IR 分析表面官能基分布,並計算出表面硬鏈段之比例後,由圖 3-13.
可知無論是 PCL100 或 EB20PCL80 薄膜在二次去離子水、PBS 和培養液中,硬 鏈段比例變化趨勢均類似,1 至 3 小時增加不明顯,6 小時開始時始有較顯著的 上升,且 PCL100 硬鏈段比例上升的幅度又比 EB20PCL80 大。由圖 3-14.所示:
1 至 6 小時硬鏈段比例 EB20PCL80 比 PCL100 略低,12 小時及 24 小時兩者差距 則拉大,PCL100 的硬鏈段比例明顯較 EB20PCL80 高。
3.2.4. 吸水率
各種 PU 薄膜之 24 小時吸水率請見表 3-4.:
吸水率(Water absorption) = (浸泡二次離子水後膜重 - 浸泡二次離子水前膜 重)/浸泡二次離子水前膜重
PCL100/Ag 薄膜吸水率較 PCL100 薄膜減少;HB20PCL80 及 LL20PCL80 薄 膜之吸水率則較 PCL100 高,尤其 LL20PCL80 薄膜之吸水率為 PCL100 的兩倍。
3.3. 以 DMAc 溶解後重新製備之水性生物可降解聚胺酯薄膜
3.3.1. 以 DMAc 溶解後重新製備之水性生物可降解聚胺酯薄膜
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以有機溶劑 DMAc 溶解製備成的 PCL100 薄膜後再重新成膜,由於溶解後 之溶液黏度比起 PCL100 之乳液高很多,故經過稀釋將固含量減少到約 11wt%後 才滴300μL 至 1.5cm 圓形玻片上。製備的薄膜較不透明略呈白色。
3.3.2. 水接觸角分析
以 DMAc 溶解後重新製成之 PCL100/DMAc 薄膜,水接觸角明顯下降
(~66°),浸泡於二次去離子水中 PCL100 和 PCL100/DMAc 薄膜水接觸角隨時間 之變化比較如圖 3-7.所示:相較 PCL100 薄膜之水接觸角隨時間逐漸下降,
PCL100/DMAc 薄膜水接觸角變化較小,維持在 64°至 66°間。
3.3.3. 減弱性全反射式紅外線光譜分析
由圖 3-16.所示,以 DMAc 重新溶解並製成的 PCL100/DMAc 薄膜,表面硬 鏈段比例相較 PCL100 薄膜上升。1 至 3 小時表面硬鏈段比例變化不明顯,3 小 時後則有較顯著且穩定的上升趨勢。
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3.4. 殼聚醣與包覆銀奈米粒子後製成之薄膜 3.4.1. 殼聚醣與包覆銀奈米粒子後製成之薄膜
以重量百分濃度約 1%之殼聚醣/醋酸溶液,取出 300μL 之溶液,滴在 1.5 cm 圓形玻片上,在通風櫥常溫下風乾 1 至 2 天,再以濃度 5N 之氫氧化鈉溶液快速 洗過,再以二次去離子水分兩次清洗,風乾後製成之殼聚醣(CS)薄膜呈現透明無 色。而加入適量銀奈米粒子溶液使最終銀奈米粒子同度達 125 ppm 左右之殼聚醣
/醋酸溶液(CS/Ag),呈現相當淡的黃色,但成膜後與未加入銀奈米粒子之殼聚醣 薄膜外觀並無差異亦為透明無色。
3.4.2. 水接觸角分析
CS 薄膜與 CS/Ag 薄膜浸泡於二次去離水中水接觸角隨時間變化如圖 3-8.所 示:未浸泡前 CS/Ag 薄膜具有較高的水接觸角值,但初期(1-3 小時)CS 及 CS/Ag 薄膜之水接觸角皆快速下降,又以 CS/Ag 下降幅度顯著較大,兩者在 3 小時後 水接觸角均趨向穩定變化較小。因此第 3 小時後 CS/Ag 薄膜之水接觸角皆明顯 較 CS 薄膜小。CS 和 CS/Ag 薄膜浸泡於 PBS 後水接觸角變化請見圖 3-9.,同樣 水接觸角也呈現先快速下降後趨於不變,CS/Ag 薄膜水接觸角初期下降幅度甚大 故 1 小時後已低於 CS 薄膜。CS 及 CS/Ag 薄膜浸泡於培養液中水接觸角隨時間 變化則如圖 3-10.所示:CS 薄膜之水接觸角隨時間不斷下降;CS/Ag 薄膜之水接
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觸角則如在其他溶液中相同快速下降後趨於不變。浸泡一天後,CS 薄膜之水接 觸角已降至比 CS/Ag 薄膜低。以不同溶液來看,CS 及 CS/Ag 薄膜水接觸角下降 程度大小依序為 PBS、培養液與二次去離子水。
32 由移動的 PCL100 硬鏈段比例較低,因此較為疏水。不過雖然軟鏈段在 PCL100/Ag 中較難移動,但親水性的硬鏈段仍會不斷移動到表面,而 PCL100 和 PCL100/Ag 薄膜中的硬鏈段理論上移動自由程度相同,故浸泡於二次去離子水中表面親水性