پوشش دهي و اصلاح سطح زير لايه V4Al6Ti حاوي افزودني نانوذره O2Ag سنتز سبزشده از ريشه گياه انجبار به منظور بررسي خواص كاشت زيست پزشكي به روش اكسيداسيون ريزقوس

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

تيتانيوم و آلياژهاي آن به طور گستردهاي در پزشك ي بهعنوان ايمپلنتهاي ارتوپدي و دندانپزشكي مورد استفاده قرار ميگيرند. آلياژهاي V4Al6Ti به دليل استحكام مطلوب، مقاومت در برابر خوردگي مناسب، سايش بالا و زيست سازگاريقابلقبول از جمله پركاربردترين ايمپلنت پزشكي محسوب ميشود. اصلاح سطح ايمپلنت يم تواند يكپارچگي استخواني را بهبود بخشد و التهاب اطراف ايمپلنت را كاهش دهد. اصلاح سطح بهتنهايي براي بهبود كارايي ايمپلنتها كافي نيست و ريتأث ساختاري و ويژگيهاي توپولوژيكي ساختارهاي سلولي نيز بايد در نظر گرفته شود. در پژوهش حاضر، O2Ag سننتز شده با ريشه گياه انجبارتوليد شد و تأثير حضور اين ذرات بر ويژگيهاي ريزساختاري، رفتار خوردگي زيستي و ويژگيهاي بيولوژيكي پوشش اكسيداسيون ريز قوس مورد بررسي قرار گرفت. مطالعات، آناليز پراش اشعه ايكس ، طيفسنجي مادون قرمز تبديل فوريه، تجزيه وتحليل ميكروسكوپ الكتروني روبشي و مطالعات طيف سنجي پراش پرتو ايكس ، براي تأييد سنتز و اندازه نانوذرات، مورد استفاده قرار گرفت. همچنين ارزيابي امكان مهار نانوذرات اكسيد نقره سبز در برابر برخي گونههاي باكتريايي انتخابي (گرم مثبت و گرم منفي) و همچنين اثر تيسم سلولي آن بر روي رده سلولي استخوانساز -63MG، انجام شد. مجموعه نتايج به دست آمده از اين پژوهش ، سنتز و پوششدهي موفقيتآميز اين نانوذرات را نشان داد. بار سطحي نانوذرات ، با استفاده از پراكندگي نور ديناميكي، 4/59- ثبت شد كه پايداري نانوذرات را تأيي د ميكند. خواص نوري ذرات O2Ag توسط طيفسنجيمرئ -ي فرابنفش مورد بررسي قرار گرفت كه پيك وسيعي را در محدوده 350 تا 600 نانومتر نشان داد. ناحيه مهار، نانوذرات اكسيد نقره بر روي باكتري گرم مثبت 5/0( ± و )8/12 باكتري گرم منفي 2/0( ± )3/12 بود. درصد زنده ماني سلولها در تماس با نمونهي مورد آزمون، نسبت به نمونهي كنترل نيز مورد ارزيابي قرار گرفت كه درصد زندهماني سلولها در مجاورت نمونه در دو غلظت مختلف 100( و 10 ميلي گرم بر ميلي ليتر) با سه تكرار پس از مدت زمان 24 ساعت، نمايانگر عدم سميت سلولي در اين غلظتها بود. كاربردهاي ضد باكتريايي نانوذرات فلزي با سميت سلولي آنها مرتبط است و سنتز سبز نانوذرات به عنوان روشي براي به حداقل رساندن سميت سلولي آنها در زمينهي زيست پزشكي ميباشد . به همين منظور اثر افزودن نانو ذرهO2Ag، در الكتروليت اكسيداسيون ريز قوس الكتريكي مبتني بر كلسيم استات و كلسيم گيليسرو فسفات براي اولين بار بر روي زير لايه اصلاح سطح شدهي V4Al6Ti ، مورد بررسي قرار گرفت. اثرات غلظتهاي مختلف نانوذرات O2Ag ) ) MAO 5/0(، گرم بر ليتر (O2 -Ag0.5 MAO 1( ، گرم بر ليتر ( -MAO O2Ag1( ، (در الكتروليت، بر روي مورفولوژي، ترشوندگي، رفتارهاي ضد باكتريايي، سميت سلولي، چسبندگي سلولي و خوردگي پوشش ي اه MAO، O2Ag0.5 - MAO ، O2 -Ag1 MAO بررسي شد. مشخصهيابي سطح پوششها با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي با طيفسنجي پراش پرتو ايكس، مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين از پراش اشعه ايكس ،زاويه تماس و ميكروسكوپ نيروي اتمي به ترتيب براي انجام آناليز فاز، ترشوندگي و زبري سطح پوششها استفاده شد.در آزمايش غوطهوري با استفاده از مايع شبيهساز بدن، امكان تشكيل هيدروكسي آپاتايت بر روي پوششها و انتشار يونهاي واناديم، كلسيم، فسفر و نقره از نمونههاي پوشش داده شده با اكسيداسيون ميكرو قوس د ر طي غوطهوري در شرايط آزمايشگاهي توسط آناليز پلاسماي جفت شده القايي، مورد ارزيابي قرار گرفت كه رهايش واناديم از پوشش -MAO O2Ag0.5 نسبت به ساير پوششها پايينتر بود. آزمون سميت سلولي، نشان دهنده عدم سميت سلولي در پوششهاي حاوي نقره(-MAO O2Ag ( بود. در مورد خاصيت ضد باكتريايي پوششها، بر اساس مشاهدات ميتوان گفت نمونهي O2 -Ag1 MAO اثر كاهشي بيشتري نسبت به ساير پوششها، بر روي سويههاي باكتري استافيلوكوكوس و اشرشياكلي با اثر موثرتر بر سويهي اشرشياكلي دارد. در بررسيهاي انجام شده توسط آناليز ميكروسكوپ نيروي اتمي، مشخص شد پوشش O2Ag-1MAO ميزان زبري كمتر و ترشوندگي بيشتري را با توجه به نحوهي توزيع O2Ag و تركيب شميايي سطح، دارد. طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي از پوششها نشان داد با افزايش اكسيد نقره، به طور مستقيم توسط فرآيند اكسيداسيون ريز قوس به افزايش مقاومت لايه متخلخل ميانجامد. آزمون چسبندگي نشان داد پوششها قابليت چسبندگي سلولي دارند. در اين بين پوشش O2Ag0.5– MAO به لحاظ تكثير سلولي نتايج مناسبتري نسبت به ساير پوششها

226868

انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان