سنتز و مشخصهيابي پوششهاي آنتيباكتريال و ضدسرطان بر پايه شيشه زيستفعال حاوي اكسيدآهن با پوشش پكتين و پكتيك اوليگوساكاريد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد و متالورژي

كارشناسي ارشد

ايجاد عفونت و عدم پذيرش قطعات كاشتني، يكي از مهمترين و عمدهترين مشكلات ايجاد شده در هنگام قرارگيري قطعات در بدن ميباشد. همچنين سرطان يكي از مهمترين بحرانهاي ايجاد شده براي بشريت از ديرباز بوده كه تحقيقات فراواني در اين مورد در حال انجام است. در اين پژوهش تلاش بر اين است كه هر راهحلي براي هر دو مشكل بررسي شده و پوششي چندلايه با كاربردهاي متفاوت ايجاد گردد. لذا پوششچند لايه مغناطيسي فوق زيستفعال بر روي فولاد 316كمكربن مورد ارزيابي و قرار گرفته است. در اين پوشش لايه اول شامل نانوذرات اكسيد آهن يه همراه شيشه زيستفعال 45s5توسط روش الكتروفورتيك بر روي سطح پوشش داده شده است. لايه دوم پليمرهاي پكتين و پكتيك اوليگوساكاريد با روش غوطهوري بر روي سطح به صورت جداگانه پوشش داده شده و مورد بررسي قرار گرفته است. بر هر سه سري از پوششهاي ذرات اكسيد آهن و شيشه زيستفعال، پوشش دولايه ذرات اكسيد آهن و شيشه زيستفعال و پكتين و دولايه ذرات اكسيد آهن و شيشه زيستفعال و پكتيك اوليگوساكاريد با روشهاي مختلف مورد ارزيابي قرار گرفت. در ارزيابي XRDاندازه ذرات بين 25تا 35نانومتر نشان داده شده است. در ارزيابي ميكروسكوپ الكتروني مورفولوژي سطحي، سطح مقطع لايهها، ميزان و نقشه عناصر مورد ارزيابي قرار گرفته است. در ارزيابي FTIRپيوندهاي بين شيشه زيستفعال و ذرات اكسيد آهن نشان داده شده است. در روش VSMمقادير مغناطيس اشباع و پارامترهاي مربوط به خواص مغناطيسي ذرات مورد ارزيابي قرار گرفته است و نشان داده شده است كه از نظر خواص مغناطيسي نمونههاي پوشش داده شده در محيط 0.5گرم بر ليتر، نمونههاي بهينه ميباشند. در روش SLPمشخصات حرارتي نانوذرات اكسيد آهن در ميدان مغناطيسي نشان داده است. در اين ارزيابي نشان داده شد كه نمونههاي 0.5گرم بر ليتر در مدت 175ثانيه در ميدان مغناطيسي به دماي 42درجه سانتيگراد خواهند رسيد. در ارزيابي پلاسماي جفت شده القايي مقادير كلسيوم و فسفر در نمونههاي با پوشش دولايه پكتيك اوليگوساكاريد، پوشش دولايه پكتين پوشش تكلايه نانوذرات اكسيدآهن به همراه شيشه زيستفعال نشان داده شد كه مقادير اين دو عنصر در پوششهاي حاوي پكتيك اوليگوساكاريد در كمترين مقدار خود در بين نمونههاي مورد آزمايش اين ارزيابي قرار داشته است. ارزيابي DNSدر جهت تبديل و تجزيه پكتين به پكتيك اوليگوساكاريد انجام گرفت و نشان داده است كه پكتين تجزيه و پكتيك اوليگوساكاريد ايجاد شده است. در ارزيابي خواص ضدباكتريال پوششها هر سه نوع پوشش نشان داده شد كه بهترين نتيجه در پوششهاي پكتيك اوليگوساكاريد بر روي استافيلوكوكوس ارئوس در بين باكتريهاي استافيلوكوكوس ارئوس، سراشيا و اشرشيا گرفته شده است. نتايج ارزيابي آنتي اكسيداني نشان ميدهد كه پوشش پكتيك داراي عملكرد 92درصدي بوده است. نتايج زبري سنجي بر روي هر سه نوع پوشش نشان ميدهد كه زبرترين سطح مربوط به پوشش پكتيك اوليگوساكاريد و نرم ترين سطح مربوط به سطح اكسيد آهن و شيشه زيستفعال ميباشد. آزمون تر شوندگي بر روي پوششها نشان ميدهد كه هر سه پوشش داراي سطحي آبدوست بوده و همچنين پوشش پكتيك اوليگوساكاريد داراي سطحي فوق آبدوست با زاويه 12.6درجه نشان داده شده است. در ارزيابي غوطهوري تشكيل هيدروكسي آپاتيت در اين نمونهها نشان داده شده است. آزمون سميت سلولي نيز بر روي هر سه نوع نمونه انجام شده است كه در اين آزمون بازماني سلولهاي فيبروبلاست زندهماني سلولها در پوششهاي پكتيك اوليگوساكاريد برابر با 99درصد بوده است. در خصوص سلولهاي mCF-7نتايج نشان ميدهد كه استفاده از پوشش پكتيك اوليگوساكاريد در كنار فرآيند گرمادرماني توانسته است كه تا 98.8درصد سلولهاي سرطاني را در مدت 2ساعت در دماي 48درجه از بين برده شده است

224407

شناسايي و انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان