ساخت و مشخصهيابي داربست ليفي نانوكامپوزيتي بر پايه پليكاپرولاكتون-بغداديت جهت كاربردهاي مهندسي بافت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

در اين مطالعه مواد اوليه مورد نياز، ساخت و خواص داربستهاي ليفي پليكاپرولاكتون- بغداديت مورد بررسي و بحث قرار ميگيرد. براي ساخت داربستهاي ليفي، از فرايند الكتروريسي استفاده ميشود. در ميان پليمرهاي تخريبپذير پلي كاپرولاكتون به دليل خواص مكانيكي مناسب، كاربرد وسيعتري در طراحي و ساخت كاشتنيها يافته است. در اين پژوهش ابتدا پودر بغداديت با روش سل-ژل سنتز شد و سپس غلظت بهينهي محلول پليمري پليكاپرولاكتون در حلالهاي فرميك اسيد و استيك اسيد بدست آمد، الياف بدست آمده يكنواخت بوده و كلوخه شدن، قطره و مهرهاي شدن در اين الياف مشاهده نميشود. در ادامه داربستهاي ليفي پليكاپرولاكتون- بغداديت به مقدار ،1 3 و 5 درصد وزني براي بررسي مورفولوژي، ميانگين اندازه قطر الياف، آبدوستي، تخلخل، خواص مكانيكي، زيست تخريب پذيري و زيست فعالي مورد بررسي قرار گرفت. با اضافه كردن نانو پودر بغداديت به داربست پليكاپرولاكتون خالص، ميانگين اندازه قطر الياف كاهش يافت. همچنين با بيشتر شدن مقدار نانو پودر بغداديت در داربستهاي ليفي، ميزان زاويه ترشوندگي نيز كاهش يافت. با استفاده از آزمونهاي XRD، EDS ، FTIR و MAP حضور نانو ذرات سراميكي در داربستهاي ليفي تاييد شد.از معايب پليمرهاي مصنوعي ميتوان به آبگريز بودن آنها اشاره كرد، كه با افزايش نانو پودر بغداديت به الياف پليكاپرولاكتون خالص مقدار زاويه ترشوندگي از 93/20 درجه به 70/53 درجه كاهش پيدا كرد. با اضافه شدن نانو پودر بغداديت به داربست پليمري پليكاپرولاكتون خواص مكانيكي داربستهاي ليفي بهبود يافت، بطوريكه در الياف پليكاپرولاكتون خالص استحكام كششي 0/2 ± 2/08 مگاپاسكال بود و سپس با افزايش نانو پودر بغداديت تا 3 درصد وزني به مقدار 0/1 ± 2/67 رسيد و با افزايش مقدار استحكام كششي، ضريب كشساني الياف نيز از 0/02 ± 5/40 مگاپاسكال به 0/1 ± 30/57 مگاپاسكال افزايش يافت و از طرفي ديگر با افزايش مقدار نانو ذرات بغداديت به 5 درصد وزني، درصد كرنش شكست از 7/8 ± 51/50 درصد به 5/1 ± 8/30 درصد كاهش پيدا كرد. در نرخ تخريبپذيري زيستي، در الياف داراي بيشترين مقدار درصد وزني نانو پودر بغداديت، تخريبپذيري بيشتري مشاهده شد. همچنين در بحث زيست فعالي،با اضافه كردن نانو ذرات سراميكي بغداديت، خواص زيست فعالي بهبود يافت تا جايي كه هيدروكسي آپاتيت بر روي سطح داربستها تشكيل شد. حضور هيدروكسي آپاتيتها با توجه به مورفولوژي سطح داربستها، آزمون EDS، تغييرات pH و آناليز ICP نيز تاييد شد. با توجه به آزمايشات انجام شده الياف پلي- كاپرولاكتون- 3 درصد وزني بغداديت خواص فيريكي مناسبي از نظر مورفولوژي الياف و اندازه قطر الياف را دارا ميباشد و خواص مكانيكي مطلوبي را دارا ميباشد. از جهت زيستفعالي الياف پليكاپرولاكتون- 3 درصد وزني بغداديت نيز قابليت تشكيل هيدروكسي آپاتيت بر روي سطح و همچنين تخريبپذيري مناسبي از خود نشان داد. در نهايت با توجه به خواص گفته شده، الياف پليكاپرولاكتون- 3 درصد وزني بغداديت به عنوان نمونه بهينه برگزيده شد و ميتواند نمونه مناسبي براي كاربردهاي مهندسي بافت به جهت ترميم عيوب استفاده شود.

225297

شناسايي و انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان