توليد و مشخصه يابي نانوالياف كامپوزيتي پلي كاپروالكتون/ ژالتين/ مكسين جهت كاربرد در مهندسي بافت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

نانوالياف به دليل قطر بسيار كم، سطح ويژه بالا و توانايي تقليد از ساختار ماتريس خارج‌سلولي، به عنوان يكي از مناسب‌ترين داربست‌ها در مهندسي بافت شناخته مي‌شوند. فرايند الكتروريسي نيز روشي كارآمد براي توليد الياف پيوسته با ساختار كنترل‌شده است. در اين ميان، پلي‌كاپرولاكتون به‌عنوان يك پليمر مصنوعي پايدار و ژلاتين به‌عنوان يك تركيب طبيعي زيست‌فعال، گزينه‌هايي مناسب براي ساخت داربست‌هاي زيست‌سازگار هستند. همچنين استفاده از نانوموادي مانند مكسين به دليل ويژگي‌هايي نظير رسانايي مطلوب، آبدوستي بالا و قابليت بهبود خواص مكانيكي و زيستي، در سال‌هاي اخير توجه بسياري را به خود جلب كرده است .پژوهش حاضر به بررسي توليد و ارزيابي نانوالياف كامپوزيتي با استفاده از پلي‌كاپرولاكتون (PCL)، ژلاتين و نانوصفحات مكسين براي كاربرد در مهندسي بافت اختصاص دارد. در ابتدا، نانوصفحات مكسين از پيش‌ماده Ti₃AlC₂ به روش زدايش شيميايي (LiF/HCl) سنتز شدند و نتايج FESEM، XRD و HRTEM ساختار لايه‌ايي و چين خورده مكسين رو نشان دادند. سپس سه دسته نانوالياف شامل پلي‌كاپرولاكتون خالص و تركيب آنها با نسبت (30 : 70)، نانوالياف پلي‌كاپرولاكتون حاوي مقادير مختلف مكسين (0، 1 و 2 درصد) و پلي‌كاپرولاكتون/ ژلاتين حاوي مقادير مختلف مكسين (0، 1، 2، 3 و 4 درصد) به روش الكتروريسي توليد شدند و مورد ارزيابي ريزساختاري، مكانيكي، سطحي، تخريب‌پذيري و ضدباكتري قرار گرفتند. نتايج نشان داد افزودن ژلاتين باعث كاهش زاويه تماس از 122 درجه در پلي‌كاپرولاكتون خالص به حدود 62 درجه در نمونه تركيبي شد و آبدوستي سطح را به‌طور قابل‌توجهي افزايش داد. در نمونه‌هاي پلي‌كاپرولاكتون/ مكسين ميانگين قطر نانوالياف از 106±18 نانومتر در نمونه خالص به 99±26 نانومتر در نمونه حاوي 1 درصد مكسين كاهش يافت. استحكام كششي پلي‌كاپرولاكتون 16/0 ± 15/6 مگاپاسكال به 33/0 ± 75/13 مگاپاسكال در نمونه 1 درصد مكسين افزايش يافت. ميزان تخريب‌پذيري 14 روزه در محلول بافر فسفات (PBS) نيز از 79/28 درصد در نمونه خالص به 08/69 درصد در نمونه 1 درصد مكسين رسيد. در نانوالياف سه‌جزئي، ميانگين قطر از 113±28 نانومتر در نمونه بدون مكسين به 104±27 نانومتر در نمونه 2 درصدي كاهش يافت و در نمونه 4 درصد به دليل تجمع صفحات، ميانگين قطر دوباره افزايش يافت. جذب كامل قطره آب در نمونه‌هاي 2 و 3 درصد به ترتيب پس از حدود 45 و 30 ثانيه رخ داد. استحكام كششي نمونه پايه 31/0 ± 73/7 مگاپاسكال بود كه در نمونه 2 درصد مكسين به 53/0 ± 68/13 مگاپاسكال افزايش يافت. عملكرد ضد باكتري نمونه‌هاي حاوي مكسين در محدوده 85 تا 95 درصد در مقابل دو باكتري گرم منفي و گرم مثبت بودند و با افزايش نانوصفحات مكسين اين راندمان كمي تقويت شد.

236533

الياف

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان