بررسي وساخت فايبرهاي نانوكامپوزيت قابل استفاده در ساخت داربست هاي استخواني به روش FDM

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مكانيك

كارشناسي ارشد

استفاده از داربست هاي استخواني در بازسازي بافت هاي آسيب ديده، يكي از روشهاي متداول در ترميم ومهندسي بافت است.در سالهاي اخير ساخت داربستهاي استخواني با استفاده از تكنيك هاي ساخت سه بعدي، به شدت رو به افزايش است. يكي از اين روشها، روش بازنشاني ذوبي (FDM) است. يكي از معايب اين روش محدوديت مواد مورد استفاده است. در اين پژوهش، به بررسي مواد زيست¬سازگار و مناسب جهت ساخت داربستهاي استخواني پرداخته شده¬است و با انتخاب پليمرهاي پلي لاكتيك اسيد، پلي كاپرولاكتون و پلي اورتان ترموپلاست و تركيب آنها با نسبت هاي متفاوت به همراه بايومواد سراميكي همچون هيدروكسي اپتايت و ديوپسايد با ابعاد نانو، اقدام به ساخت نانوكامپوزيت زيستي قابل استفاده در ساخت داربست هاي استخواني نموديم. براي افزايش برهم كنش بين فازهاي سراميكي و پليمري از اكسترودر دو مارپيچ استفاده گرديد. اين كامپوزيت در مرحله بعد به يك فايبر با قطر مناسب جهت استفاده در ساخت داربست استخواني به روش بازنشاني ذوبي تبديل شد. جهت مشخصه يابي مواد سراميكي از تست هاي پراش اشعه ايكس و براي كنترل اندازه ذرات از روش پراكندگي نور ديناميكي استفاده گرديد. براي بررسي كامپوزيت‌هاي تهيه شده، آنها را تحت آزمون اسكن كالريمتري ديناميكي (DSC) قرار داده و همچنين با ساخت نمونه هاي تست كشش و خمش مواد پلاستيكي به بررسي مشخصات مكانيكي كامپوزيت پرداخته شد. آزمايشات انجام شده نشان داد هيدروكسي اپتايت ساخته شده به روش سل- ژل ساختار يكنواخت تري دارد. همچنين كامپوزيت تهيه شده با ميزان يكساني از PLA و TPU همراه با فاز سراميكي هيدروكسي اپتايت و ميزان كمي ديوپسايد مي تواند انتخاب مناسبي جهت ساخت فيلامنت FDM با قابليت كاربرد در داربستهاي استخواني باشد. تحقيقات انجام¬شده نشان داد اضافه نمودن ديوپسايد به تركيب داراي PLA وPCL به صورت هم¬زمان باعث كاهش استحكام مكانيكي كامپوزيت مي گردد

217220

ساخت و توليد

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

پيمان مصدق

محسن بدرسماي، احسان فروزمهر