عنوان
ساخت و مشخصه‌يابي داربست‌هاي كامپوزيتي پلي‌لاكتيك اسيد-مروينيت توليد شده به روش پرينت سه‌بعدي جهت كاربرد در بافت استخواني
نويسنده اصلي
منصوري هفشجاني ، مريم
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مواد
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
نقايص استخواني وسيع كه در اثر حوادث، تومورها يا بيماري‌هاي مختلف به وجود مي‌آيند، با محدوديت در فرآيند خودترميمي مواجه هستند و نيازمند مداخلات زيستي پيشرفته مي‌باشند. در اين راستا، داربست‌هاي مهندسي بافت به‌عنوان راهكاري نوين براي بازسازي بافت استخوان معرفي شده‌اند. پژوهش حاضر با هدف ساخت و بررسي داربست‌هاي كامپوزيتي زيست‌سازگار پلي‌لاكتيك اسيد (PLA) و مروينيت (Ca₃MgSi₂O₈) به روش چاپ سه‌بعدي اكستروژني (روبوكستينگ) براي كاربرد در ترميم استخوان انجام شد. در مرحله نخست، پودر مروينيت از طريق واكنش حالت جامد سنتز شد و مشخصه‌يابي فازي آن با آزمون پراش پرتو ايكس (XRD) و آناليزهاي طيف‌سنجي (FTIR، EDS) صورت گرفت. سپس داربست‌هاي PLA-MW با درصدهاي وزني مختلف مروينيت (0، 10، 20، 30 و 40 درصد وزني) ساخته شدند و مورد بررسي ساختاري، فيزيكي و زيستي قرار گرفتند. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) نشان دادند كه داربست‌ها ساختاري متخلخل، يكنواخت و منظم دارند و فاز سراميكي در زمينه پليمري به خوبي پراكنده‌شده است. آزمون تخلخل‌سنجي نشان داد با افزايش درصد مروينيت، تخلخل از 58 درصد به 70 درصد افزايش مي‌يابد و منجر به بهبود انتقال مواد و نفوذپذيري زيستي مي‌شود. بررسي زاويه تماس آب نشان‌دهنده افزايش آب‌دوستي از 91 درجه به 41 درجه با افزايش درصد مروينيت بود. آناليز خواص مكانيكي داربست‌ها نشان داد كه افزودن 30 درصد مروينيت به پلي‌لاكتيك‌اسيد منجر به افزايش استحكام فشاري از 7 مگاپاسكال به 26 مگاپاسكال و مدول الاستيك از 10 به 37 مگاپاسكال مي‌شود؛ ولي در 40 درصد مروينيت در پلي‌لاكتيك‌اسيد، افت نسبي در خواص مكانيكي مشاهده شد كه ناشي از كاهش پيوستگي ذرات در پليمر زمينه است. آزمون تخريب‌پذيري در محلول PBS و آزمون زيست‌فعالي در محلول شبيه‌ساز مايع بدن (SBF) نشان داد كه داربست‌هاي PLA-MW توانايي القاي تشكيل آپاتيت را دارند. نتايج آناليز ICP نيز تأييد كرد كه داربست‌ها يون‌هاي Ca، Mg و Si را به‌طور كنترل‌شده در محيط آزاد مي‌كنند. بررسي‌هاي زيستي شامل آزمون سميت سلولي (MTT) و چسبندگي سلولي بر روي سلول‌هاي MG63 نشان داد كه داربست‌هاي PLA-MW، به‌ويژه نمونه حاوي 30 درصد مروينيت، زيست‌سازگاري بالايي در حدود 91 درصد در غلظت 75 ميكرومولار دارند و موجب افزايش زنده‌ماني و چسبندگي سلول‌ها مي‌شوند.در مجموع، تركيب پلي‌لاكتيك اسيد با سراميك زيست‌فعال مروينيت، داربستي با خواص فيزيكي، مكانيكي و زيستي مناسب براي ترميم بافت استخواني فراهم مي‌سازد. نتايج اين پژوهش حاكي از پتانسيل بالاي اين داربست‌هاي كامپوزيتي براي كاربرد در پزشكي بازساختي است.
شماره ركورد
236518
گرايش رشته تحصيلي
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
دانشكده
مهندسي مواد
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان