پديد آورنده :
مختاري، حميدرضا
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي هيدروژل نانوهيبريدي تزريق پذير كاپاكاراگنان-گرافن براي بازسازي غضروف
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 96ص. : مصور،جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، فتح اله كريم زاده
توصيفگر ها :
هيدروژل هاي تزريق پذير , كاپاكارگنان , اكسيد گرافن , دوپامين , سيالات نازك برشي , مهندسي بافت غضروف
استاد داور :
فرزانه علي حسيني، شيدا لباف
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/06/04
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد و متالورژي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/06/04
چكيده فارسي :
چکیده غضروف به عنوان یک محافظ در انتهای استخوانها دارای یک ساختمان قابل ارتجاع فاقد رگ خونی و لنف و عصب بوده و تغذیه از آن بسیار کند است به همین دلیل فرایند ترمیم بسیارکند بوده و اکثر روشهای درمانی برای دیگر بافتهای بدن برای غضروف انجام پذیر نیست روشهای درمانی کنونی باوجود کند بودن برای درمان نیاز به عمل جراحی تهاجمی دارند استفاده از هیدروژلهای قابل تزریق به عنوان یک داربست شبیه به ماتریس خارج سلولی بهترین گزینه برای تسریع فرآیند ترمیم و حذف استفاده از عمل جراحی تهاجمی است هدف از پژوهش حاضر ساخت هیدروژل تزریقپذیر با خواص رئولوژیکی مکانیکی ساختاری بیولوژیکی مناسب بهمنظور بهبود عملکرد و ترمیم بافت غضروف است در این پژوهش هیدروژل نانوکامپوزیتی کاپاکاراگنان متااکریالت حاوی مقادیر مختلف اکسید گرافن اصالح شده با دوپامین 1 4 01 و 02درصد وزنی با استفاده از اتصال عرضی فیزیکی و شیمیایی ساخته و مشخصهیابی شد همچنین تاثیر غلظت نانوذرات بر خواص رئولوژیکی مکانیکی الکتریکی شیمیایی تخریبپذیری و زیستی داربست نانوکامپوزیتی بررسی و بهینهسازی شد در ادامه توانمندی هیدروژل نانوکامپوزیتی بهینه برای ساخت نمونه سهبعدی با شکل پیچیده با استفاده از فرایند چاپ سهبعدی ارزیابی شد نتایج نشان داد که پوششدهی اکسید گرافن با دوپامین ضمن احیای اکسید گرافن سبب تشکیل الیهای از پلیدوپامین در سطح نانوذرات شد که نتیجه آن بهبود برهمکنش گرافن با زمینه کاپاکاراگنان بود همچنین افزودن نانوذرات اکسید گرافن اصالح شده با دوپامین به هیدروژل کاپاکاراگنان متااکریالت تا 02 درصد وزنی سبب افزایش میزان حجم آب تعادلی 30 1 برابر و کاهش نرخ تخریب 2 0 برابر شد عالوه بر این افزودن نانوذرات اکسید گرافن اصالح شده با دوپامین به کاپاکاراگنان متااکریالت به میزان 4 درصد وزنی باعث بهبود قابل توجه خواص نازک برشی به میزان 5 واحد لگاریتمی شد همچنین افزودن نانوذرات به میزان 4 درصد وزنی باعث افزایش منطقه خطی پایداری هیدروژل نانوکامپوزیتی گردید در نتیجه ایجاد پیوندهای هیدروژنی بین نانوذرات اکسید گرافن اصالح شده و زمینه پلیمری حضور نانوذرات اکسید گرافن اصالح شده تا 02 درصد وزنی سبب بهبود قابل توجه چقرمگی 11 برابری استحکام فشاری 7 برابری و نرخ بازیابی 9 4 برابر شد نتایج آزمونهای سلولی نشان داد که افزودن نانوذرات اکسید گرافن اصالح شده به کاپاکاراگنان متااکریالت منجر به بهبود قابل توجه زندمانی سلولی 52 1 برابر پس از 5 روز و پخششدگی سلولی 6 5 برابر شد همچنین با بررسی امکان قابلیت چاپ سهبعدی داربست گوش از هیدروژل نانوکامپوزیتی کاپاکاراگنان متااکریالت تقویت شده با 02 درصد وزنی اکسید گرافن اصالح شده دوپامین توانایی هیدروژل نانوکامپوزیتی از نظر داشتن رفتار مناسب پیشپلیمر در حین تزریق و پایداری آن تا لحظه اتصال عرضی شیمیایی و فیزیکی مورد تایید قرار گرفت بر این اساس هیدروژل نانوکامپوزیتی تزریقپذیر کاپاکاراگنان متااکریالت حاوی مقادیر مختلف اکسید گرافن اصالح شده با دوپامین با خواص رئولوژیکی مکانیکی ساختاری شیمیایی و زیستی مناسب و قابل کنترل میتواند پیشنهاد مناسبی جهت ترمیم بافت غضروف باشد کلمات کلیدی هیدروژلهای تزریقپذیر کاپاکارگنان اکسید گرافن دوپامین سیاالت نازک برشی مهندسی بافت غضروف
چكيده انگليسي :
96 Fabrication and Characterization of Kappa Carrageenan Graphene injectable nanohybrid hydrogel for cartilage regeneration Hamidreza Mokhtari hr mokhtari@ma iut ac ir Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranAbstractCartilage as a shield at the end of the bones has an elastic structure with no blood vesseland nerve has very low feeding rate Thus cartilage s repair process is very complicatedand most treatments applied on other tissues of human body cannot applied for cartilage Current therapies for treating cartilage requiring invasive surgery In this project aninjectable nanohybrid hydrogel with robust mechanical properties was developed based onMethacrylate Kappa carrageenan KaMA dopamine functionalized graphene oxide GOPD for soft tissue engineering especially for cartilage KaMA GOPD hydrogelsrevealed shear thinning behavior and injectability through interaction of active catecholgroups of dopamine with other moieties in the structure of hydrogels In addition theseinteractions promoted mechanical properties of hydrogels depending on the GOPD content Noticeably encapsulation of 20 wt GOPD significantly enhanced compressive strength 8 folds and toughness 6 folds of KaMA Furthermore the hybrid hydrogel consisting of20 wt GOPD significantly reduced energy loss from 70 at KaMA to about 61 aftera two cycle compression test while significantly enhanced recovery of the KaMA structure Reinforcing the KaMA with 20 wt GOPD resulted in enhanced fibroblast proliferation 2 5 times and spreading 5 7 times after 5 days of culture Then KaMA GOPD hydrogelwere used in 3Dbioprinter as input material for cartilage regeneration With optimizing allparameters in 3Dbioprinting ear scaffold was successfully printed Based on these findingsKaMA GOPD hydrogels could be used for cell delivery through the injection process andapplied as a suitable bio ink for 3Dbioproiting process Keywords Injectable hydrogels Shear thinning Self healing Kappa carrageenan Graphene oxide Dopamine Cartilage tissue engineering
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، فتح اله كريم زاده
استاد داور :
فرزانه علي حسيني، شيدا لباف
