سنتز و ارزيابي خواص داربست نانو بيوكامپوزيت پلي كاپرولاكتون و منيزيم- استرانسيم دوپ شده در هاردستونايت با استفاده از روش الكتروريسي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

ساخت داربست‌هاي سه بعدي يكي از اهداف اصلي در مهندسي بافت جهت درمان عيوب و بيماري‌هاي استخوان است. فرايند الكتروريسي يك تكنيك اميدوار كننده براي توليد ساختاري شبيه به ماتريكس خارج سلولي است. يكي از مشكلات كاشتني‌هاي پليمري مصنوعي مانند پلي كاپرولاكتون سرعت تخريب و استحكام پايين است كه با افزودن ذرات تقويت كننده سراميكي اين مشكلات رفع مي‌گردد. هاردستونايت يك بيوسراميك با تركيب شيمياييCa2ZnSi2O7 مي‌باشد كه علاوه بر كلسيم داراي عناصر روي و سيليسيم مي‌باشد كه براي بازسازي بافت‌هاي آسيب ديده بسيار مفيد مي‌باشد. از اين رو هدف از پژوهش حاضر ساخت داربست بيوكامپوزيتي پلي كاپرولاكتون-هاردستونايت است كه بتواند يك كانديد مناسب جهت مهندسي بافت استخوان باشد. باتوجه به نقش غير قابل انكار استرانسيم و منيزيم در بازسازي استخوان، يكي از اهداف اين تحقيق دوپ كردن اين عناصر در هاردستونايت به منظور بررسي و مقايسه داربست توليدي در حضور و عدم حضور اين عناصر است. در ابتدا نانوپودر هاردستونايت و استرانسيم-منيزيم دوپ شده در هاردستونايت با استفاده از فرايند آسياب كاري و عمليات حرارتي توليد شد و ساختار تك فازي هاردستونايت در هر دو حالت با استفاده از آزمون پراش پرتو ايكس تاييد گردبد. اندازه كريستاليت و ذرات در نانوپودر استرانسيم-منيزيم-هاردستونايت به ترتيب در حدودnm 6/41 و nm 36± 2/77 تخمين زده شد. سپس با توليد داربست خالص پلي كاپرولاكتون، پارامترهاي مختف فرايند الكتروريسي جهت ايجاد ساختاري با مورفولوژي همگن و بدون عيب و قطر الياف در حدود 100 الي 200 نانومتر بهينه گرديد. در ادامه داربست پلي كاپرولاكتون/ هاردستونايت و پلي كاپرولاكتون/ استرانسيم-منيزيم-هاردستونايت با درصدهاي مختلف وزني 3، 5 و 10 از بيوسراميك جهت بررسي مورفولوژي الياف، خواص فيزيكي و شيميايي، آبدوستي، خواص مكانيكي، تخريب پذيري و زيست سازگاري مورد بررسي قرار گرفت و مقدار بهينه نانوپودر هاردستونايت و استرانسيم-منيزيم دوپ شده در هاردستونايت گزارش گرديد. نتايج آزمون‌هاي فوق نشان داد، داربست‌هاي پلي كاپرولاكتون/ 5 درصد وزني هاردستونايت و پلي كاپرولاكتون/ 5 درصد وزني استرانسيم-منيزيم-هاردستونايت داراي بهترين خواص زيستي، فيزيكي و مكانيكي مي‌باشند. نتايج حاصل از آزمون زبري، چسبندگي سلول‌هاي MG63 و زنده ماني اين سلول‌ها در اين داربست‌ها همانند ديگر آزمايش‌هاي انجام شده، نشان از برتري قابل توجه داربست پلي كاپرولاكتون/استرانسيم-منيزيم-هاردستونايت داشت. از اين رو داربست 5 درصد وزني پلي كاپرولاكتون/استرانسيم-منيزيم-هاردستونايت مي‌تواند يك داربست اميدوار كننده در زمينه مهندسي بافت استخوان باشد.

227895

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان