عنوان :
توليد نانوالياف ايزوله پروتئين آب پنير صمغ دانه ريحان به روش الكتروريسي و كاربرد آن در ريزپوشاني نانوذرات اكسيد روي و كوركومين
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 109ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد مشاور :
حديث رستم آبادي
توصيفگر ها :
الكتروريسي , نانوالياف , نانوريزپوشاني , نانوذرات اكسيد روي , كوركومين , ايزوله پروتئين آب پنير , صمغ دانه ريحان
استاد داور :
مهشيد خرازيها، محران نحوي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/09/05
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/09/14
چكيده فارسي :
طراحي و توسعه فرمولاسيون¬هاي نانويي سلامتي¬بخش با استفاده از تركيبات زيست¬فعال توجه زيادي را در سال¬هاي اخير به خود معطوف ساخته است. در ميان تركيبات مختلف فعال، نانو ذرات اكسيد روي (ZnONPs) و كوركومين (CU) به دليل خواص ضد باكتريايي و ضد سرطاني، كاربرد گسترده‌اي در حوزه زيست‌پزشكي دارند. با وجود اين ويژگي¬هاي ارزشمند، عوامل مخاطره انگيز مختلف در طول فرمولاسيون كاربرد زيست¬پزشكي آن‌ها را با محدوديت مواجه مي¬كند. به منظور غلبه بر چنين محدوديت‌هايي، نانوريزپوشاني به عنوان ابزاري نويدبخش جهت حفظ تركيبات زيست‌فعال در برابر عوامل نامناسب درون¬تني و برون¬تني معرفي شده‌اند. در اين ميان، نانوالياف مهندسي ¬شده با روش الكتروريسي به دليل برخورداري از ويژگي‌هاي منحصر به فرد به عنوان نانوحامل‌هاي قدرتمند در سيستم‌هاي دارورساني مورد توجه هستند. پليمرهاي زيستي مانند پروتئين‌ها و كربوهيدرات‌ها (به عنوان يك پليمر كمكي) به دليل زيست¬سازگاري و زيست تخريب¬پذيري به عنوان زيست¬مواد نويدبخش در طراحي نانوحامل‌ها مورد استفاده قرار مي¬گيرند. بر اساس موارد ذكر شده، هدف پژوهش حاضر، بهبود قابليت الكتروريسي ايزوله پروتئين آب‌پنير (WPI) با صمغ دانه ريحان (BSG) جهت ريزپوشاني و حفاظت از نانوذرات اكسيد روي و كوركومين با بازده ريزپوشاني بالا و بررسي خواص فيزيكي‌شيميايي و بيولوژيكي آن‌ها مي‌باشد. بنابراين محلول‌هاي دوتايي WPI/BSG در نسبت‌هاي مختلف 100:0، 95:05، 90:10، 85:15 و 80:10 جهت رسيدن به توليد نانوالياف يكنواخت و بدست آوردن نسبت بهينه، تهيه و الكتروريسي شدند و نمونه‌ها از طريق روش‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني، طيف‌سنجي مادون قرمز تبديل فوريه، پراش اشعه ايكس، زاويه تماس آب، آناليز حرارتي، آناليز خواص ضد سرطاني و ضد ميكروبي مشخصه يابي شدند. نتايج نشان داد كه ويژگي‌هاي فيزيكي‌شيميايي محلول‌ها مانند ويسكوزيته ظاهري، هدايت الكتريكي و كشش سطحي از طريق تغيير نسبت BSG در سيستم قابل كنترل بود. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني حاكي از آن بود كه نمونه 80:20 قادر به توليد نانوالياف بود و نمونه WPI/BSG/ZnONPs/CU فاقد گره و يكنواخت بوده و از الياف با قطر متوسط nm41 ± 362 تشكيل شده بود. طيف‌سنجي مادون قرمز تبديل فوريه، تشكيل پيوندهاي هيدروژني جديد را پس از افزودن BSG و اجزاي فعال تاييد كرد. آبگريزي سطحي نانوالياف بارگذاري ¬شده با ZnONPs/CU بهبود يافت. همچنين اين الياف از پتانسيل بالايي جهت ممانعت از تكثير سلول‌هاي سرطاني روده بزرگ در شرايط آزمايشگاهي برخوردار بودند. نتايج نشان داد كه الياف الكتروريسي ¬شده از پايداري حرارتي مناسب برخوردارند و خواص ضد باكتريايي بالايي در برابر باكتري‌هاي اشرشياكلي (E. Coli.) و استافيلوكوكوس اورئوس (S. aureos) از خود نشان دادند. بنابراين ساختارهاي نويدبخشي جهت كاربرد در حوزه زيست‌پزشكي، دارورساني و غيره محسوب مي¬شوند.
چكيده انگليسي :
The design and development of health-promoting nanoformulations via different bioactive components have drawn great attention, recently. Among various active agents, zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) and curcumin (CU) are widely used in biomedical applications due to their high antibacterial and anticancer properties. Notwithstanding these valuable bioactivities, diverse detrimental circumstances either during the formulation restrict their biomedical applicability. To tackle these limitations, encapsulation strategiy have been introduced as promising tools, which efficiently preserve bioactive agents against harsh in vitro/in vivo conditions. Amongst which, nanofibers engineered by the electrospining process are a class of nanostructures that are used as potential nanocarriers in drug delivery systems due to their unique characteristics. The exploited biopolymer systems for electrospinning include natural proteins and carbohydrates could be as promising biomaterials for designing electrospun nanofibers due to their biocompatibility and biodegradability. Based on the aforementioned, we investigated the possible reinforcing of WPI fibrous structures by BSG to shield and encapsulate active ZnONPs and CU within binary system of WPI/BSG fibers with high encapsulation efficiancy. Therefore, binary solutions of WPI/BSG in different ratios of 100:0, 95:05, 90:10, 85:15 and 80:10 were prepared in order to achieve uniform nanofiber production and the samples were analyzed by FE-SEM, FTIR, XRD, WCA, TGA, MTT and Antibacteria Test. Results indicated that the physicochemical attributes of the nanofiber samples e.g. apparent viscosity, electrical cinductivity and surface tension could be controlled by varying the BSG mixing ratio. The Field emission scanning electron microscopy images showed bead-free morphology of WPI/BSG/ZnONPs/CU nanofibers with average fiber diameter of around 362 ± 41 nm. The formation of new H2 bonds after introduction of BSG and active components was corroborated by Fourier-transform infrared spectroscopy. The nanofibers loaded with ZnONPs/CU displayed improved surface hydrophobicity and high potential for hampering colon cancer cells in vitro. The results proved that the proposed electrospun structures were thermally stable and composed by homogenous nanofibers of high bactericide properties against E. coli and S. aureus, thus representing promising structures suitable for biomedical applications.
استاد راهنما :
محمدحسين عنايتي
استاد مشاور :
حديث رستم آبادي
استاد داور :
مهشيد خرازيها، محران نحوي
