ساخت و بررسي خواص مكانيكي داربست هيدروكسي آپاتيت-كيتوسان به روش چاپگر سه بعدي

كارشناسي ارشد

از ميان روش هاي موجود چاپگر سه بعدي براي ساخت داربست هاي مهندسي بافت ، روش اكستروژن از روش هاي پيشرفته بوده و به علت توانايي استفاده از زيست مواد مختلف، امكان ساخت داربست ها ي سازگار با محيط سلول ها و امكان كنترل دقيق تركيب و تخلخل ها مي باشد. هيدروكسي آپاتيت به علت شباهت تركيب شميايي و بلوري به فاز معدني استخوان، زيست سازگاري عالي و استخوان سازي بالا، به عنوان ماده اي براي ساخت داربست قابل توجه است. از طرفي استفاده از كيتوسان همراه با هيدروكسي آپاتيت به صورت كامپوزيت، با توجه به خواص بيولوژيكي كيتوسان، منجر به ايجاد تركيب كامپوزيتي مطلوب مي شود. از اين رو در اين پژوهش، براي ساخت داربست با استفاده از روش چاپگر سه بعدي از ماده ي كامپوزيتي هيدروكسي آپاتيت-كيتوسان( نسبت وزني هيدروكسي آپاتيت به كيتوسان، 66 به 34 و 60 به 40) استفاده شد. خمير مورد نظر براي چاپ با اختلاط هيدروكسي آپاتيت و كيتوسان و گليسرول( به عنوان كراس لينك كننده ي كيتوسان) تهيه شد. متغيرهاي خمير و متغيرهاي دستگاه چاپگر سه بعدي براي رسيدن به خمير مناسب براي چاپ، با آزمون و خطا بهينه سازي شد. آناليزهاي XRD، SEM-EDS، FT-IR و آزمون فشار بر روي نمونه هاي ساخته شده، انجام شد. در طيف XRD داربست كيتوسان-هيدروكسي آپاتيت ساخته شده به روش چاپگر سه بعدي، در حدود 2θبرابر با 30 درجه پيك مربوط به هيدروكسي آپاتيت و 2θ،حدود 10 درجه پيك پهن مربوط به فاز نيمه كريستالين كيتوسان ديده شد. با بررسي طيف هاي FT-IR مربوط به كيتوسان و كيتوسان- هيدروكسي آپاتيت مشخص شد كه ناحيه ي O-H و N-H (در محدوده ي 3446 cm-1 به 3344 cm-1 ) تغيير پيدا كرده و شدت پيك ها نيز تغيير كرده است و هيچ گونه پيك جديدي مشاهده نشد. كيتوسان و گلسيرول و هيدروكسي آپاتيت با پيوند فيزيكي هيدروژني و نه پيوند شيماييي، به هم متصل شدند. داربست با بيشترين درصد تخلخل حدود 90 درصد و اندازه ي ميانگين تخلخل 318.53 µm، مدول يانگ در 15 درصد كرنش، 2.65 MPa و استحكام فشاري در 15 درصد كرنش، 0,374 MPa، تهيه شد.

191372

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر غفاري

مهندسي مواد - سراميك

دكتر جوادپور-دكتر رضايي