ساخت و ارزيابي خواص زيستي و مكانيكي داربست هاي پلي كاپرولاكتون / اكسيد آنتروپي (Mg0.2Ti0.2Zn0.2Cu0.2Fe0.2) 3O4 به روش چاپ سه بعدي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

چكيده يكي از روش⁠هاي نوين جهت ترميم و بازسازي بافت استخوان علم مهندسي بافت استخوان مي⁠باشد كه هدف آن ساخت داربست⁠هاي مهندسي شده جهت بهبود طبيعي بافت در محل نقص مي⁠باشد و در ميان روش⁠هاي ساخت داربست استخوان، روش⁠هاي پرينت سه⁠بعدي به دليل قابل كنترل بودن براي ترميم عيوب⁠، طراحي سه⁠بعدي آن با شكل و اندازه نقص استخواني و همچنين كم هزينه⁠تر بودن نسبت به روش⁠هاي ديگر به عنوان ابزاري اميدوار كننده شناخته شده است. اكسيد با آنتروپي بالا (Mg0.2Ti0.2Zn0.2Cu0.2Fe0.2)3O4 به دليل خواص مكانيكي خوب و تركيب عناصر زيست سازگار آن اخيرا توجه زيادي از پژوهشگران را به خود جلب كرده است . اكسيد هاي آنتروپي بالا داراي خواص پايداري شيميايي و فيزيكي مطلوب و همچنين خاصيت ضد ميكروبي و ضد باكتري هستند. هدف از اين پژوهش ساخت داربست هاي پلي كاپرولاكتون حاوي اكسيد آنتروپي بالا(Mg0.2Ti0.2Zn0.2Cu0.2Fe0.2)3O4 جهت درمان بافت هاي آسيب ديده استخوان به منظور كاهش هزينه هاي درمان و عدم نياز به درمان هاي مكمل مي باشد. ابتدا نانوذرات به روش فعال سازي مكانيكي، سنتز و خواص آن با آزمون پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) بررسي شد. داربست هاي نانو كامپوزيتي با ساختار شبكه اي متخلخل با درصدهاي وزني 20،10،0 و 35 به روش پرينت سه بعدي (لايه نشاني مذاب FDM) ساخته شدند. بر اساس نتايج آزمون خواص مكانيكي، افزودن20 درصد وزني از نانوذرات به داربست پلي⁠كاپرولاكتون باعث افزايش مقاومت فشاري نسبت به داربست پلي كاپرولاكتون خالص (از1/3 به 13 مگاپاسكال) گرديد. كه به عنوان نمونه⁠ي بهينه در اين پژوهش انتخاب شد. ميزان تخريب⁠ پذيري داربست⁠هاي پرينت شده حاوي 20 درصد وزني نانوذرات نسبت به داربست پلي كاپرولاكتون خالص، به مدت 28 روز غوطه⁠ وري در محلول بافرفسفات سالين ارزيابي گرديد و ثابت شد كه با افزودن نانوذرات نرخ تخريب⁠ پذيري تاثيري نداشته است. با توجه به مورفولوژي متخلخل داربست هاي حاوي 20 درصد وزني نانوذرات نسبت به داربست پلي كاپرولاكتون خالص ، زيست فعالي و تشكيل هيدروكسي آپاتيت، همچنين چسبندگي سلولي MG63 در شرايط آزمايشگاهي افزايش يافته است. بر اساس آزمون MTT عدم سميت دو گروه داربست هاي حاوي 20درصد وزني نانوذرات مشاهده گرديد . بر اساس نتايج به دست آمده در اين مطالعه، استفاده از داربست نانوكامپوزيتي پلي⁠كاپرولاكتون حاوي 20 درصد وزني نانوذرات(Mg0.2Ti0.2Zn0.2Cu0.2Fe0.2)3O4 ساخته شده به روش پرينت سه ⁠بعدي جهت كاربرد در مهندسي بافت استخوان پيشنهاد مي⁠شود.

226155

انتخاب و شناسايي مواد مهندسي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان