توصيفگر ها :
نانو الياف , الكتروريسي , ريسندگي جت هوا , ريسندگي جت چرخان , كوركومين , كشت سلول
چكيده فارسي :
نانو الياف كاربرد هاي زيادي در زمينه هاي مهندسي پزشكي دارند. از جمله كاربرد هاي اين نوع الياف در زمينه ي پزشكي استفاده در زخم پوش هاي حامل دارو مي باشد. رايج ترين روش براي توليد نانو الياف، روش الكتروريسي مي باشد. اين روش داراي معايب متفاوتي مي باشد از جمله نياز به منبع ولتاژ بالا و سرعت توليد پايين كه باعث شده محققان در سال هاي اخير به روش هاي نوين تر و ساده تر روي بياورند. ريسندگي جت هوا و ريسندگي جت چرخان از جمله روش هاي جديد توليد نانو الياف مي باشند. در اين پژوهش، به بررسي پارامترهاي موثر بر توليد نانوالياف پلي كاپرولاكتون حامل كوركومين به روش هاي الكتروريسي، ريسندگي جت هوا و ريسندگي جت چرخان پرداخته شده است.
در ابتدا پس از ساخت دستگاه الكتروريسي، ريسندگي جت هوا و ريسندگي جت چرخان، پارامتر هاي موثر بر اين روش ها را شناسايي كرده و وب هاي توليد شده را تحت آزمايش هاي عكس برداري الكتروني، آناليز حرارتي، آناليز پرتو ايكس، زاويه تماس و استحكام كشش قرار گرفتند. در اين پژوهش، اثر حلال هاي متفاوت بر روش الكتروريسي مورد بررسي قرار گرفت. با توليد نانوالياف با غلظت (w/v)10 % و حلال ها كلروفرم، كلروفرم/متانول(به نسبت 3/1) و كلروفرم/دي متيل فرمالدئيد(به نسبت 3/1)، نشان داده شد حلال ها متناسب با ويژگي هاي فيزيكي منحصر بفرد مانند هدايت الكتريكي و نقطه تبخير تاثير بسزايي بر مورفولوژي و ساختار كريستالي نانوالياف گذاشته است. يكي ديگر از روش هاي استفاده شده در اين تحقيق روش ريسندگي جت هوا است. با توليد نانو الياف پلي كاپرولاكتون در غلظت هاي (w/v) 2، 4، 6، 8، 10 % و فشار kPa200 با حلال كلروفرم نشان داده شد بهترين مورفولوژي در غلظت (w/v)6 % است. در اين روش علاوه بر اثر غلظت محلول بر مورفولوژي و ساختار كريستالي، اثر دماي جت هوا و فشار جت هوا نيز مورد بررسي قرار گرفت. همچنين رابطه اي بين مورفولوژي الياف و نمودار REITZ براي پيش بيني قطر الياف بدست آمد. در اين تحقيق روش ريسندگي جت چرخان نيز مورد بررسي قرار گرفت. فاكتور هاي موثر بر اين روش سرعت چرخش مخزن و غلظت محلول مي باشد. با توليد نانوالياف پلي كاپرولاكتون در سرعت هاي rpm13000 و rpm26000 و غلظت هاي (w/v)2، 4، 6، 8، 10 % نشان داده شد با افزايش عدد بي بعد مويينگي(Ca) قطر نانو الياف افزايش يافت. از بين روش هاي توليد نانو الباف، روش ريسندگي جت چرخان بيشترين سرعت توليد و روش الكتروريسي كمترين سرعت توليد را داشت. مشاهده شد براي توليد نانوالياف همراستا، روش ريسندگي جت چرخان آسان ترين و سريع ترين روش است. وب ريسندگي جت چرخان با سرعت rpm 26000 داراي درصد كريستال كمتر و وب ريسندگي جت هوا با فشار kPa 200 داراي بيشترين درصد كريستال است.
در ادامه با اضافه كردن (w/w) 5 و 10 % كوركومين به محلول پليمري و توليد ده نوع وب نانو الياف حامل دارو به روش هاي الكتروريسي، ريسندگي جت چرخان و ريسندگي جت هوا به بررسي اثر افزودن كوركومين به محلول بر مورفولوژي الياف، رهايش دارو، آنتي باكتريال و كشت سلول پرداخته شد. نشان داده شد نوع بافت وب و سرعت توليد آن بر رهايش دارو تاثير گذاشته است. وب الكتروريسي با غلظت 10 % كوركومين در فعاليت ضد باكتري، سميت سلولي و كاهش رشد سلول هاي سرطان بهترين نمونه شناخته شد.
چكيده انگليسي :
Nanofibers have many applications in the fields of medical engineering. One of the uses of this kind of fiber in the field of medicine is the use in the wound carriers of the drug. The most common method for producing nanofibers is electrospinning. This method has various disadvantages, including the need for a high voltage source and low production rate, which has made researchers in recent years more innovative and easy to apply. Air jet spinning and rotary jet spinning are among the newest methods for producing nanofibers. In this research, we examine the parameters affecting the production of polycaprolactone nanofibres by electrospinning, air jet spinning and rotary jet spinning.
Initially, after the construction of an electrospinning device, air jet spinning and rotary jet spinning, they identified effective parameters for these methods, and identified web production under FE-SEM, thermal analysis (DSC), X-ray analysis, contact water angle and tensile test. In this study, the effect of different solvents on electrospinning method was investigated. It was shown by the production of nanofibers with a concentration of 10% (w/v) and solvents chloroform, chloroform / methanol (to a ratio of 3/1) and chloroform / dimethyl formaldehyde (to a ratio of 3/1). Solvents were fitted with properties unique physical properties such as electrical conductivity and evaporation point have a significant impact on the morphology and crystalline structure of nanofibres. Another method used in this study is the air jet spinning technique. The best morphology at 6% (w/v) was obtained by producing polycaprolacton nanofibers at concentrations of 2, 4, 6, 8, 10% and a pressure of 200 kPa with a chloroform solvent. We also found the relationship between the fiber morphology and the REITZ diagram to predict the diameter of the fiber. The current work, the spinning jet rotation method was also examined. The factors affecting this approach are the rate of rotation of the reservoir and the concentration of the solution. The production of polycaprolactone nanofibers at 13000 rpm and 26000 rpm and 2, 4, 6, 8, and 10% (w/v) concentrations, It revealed that increasing the number of non-dimensional capillaries(Ca) increases the diameter of the nanofibers. Among the methods for producing nanofibers, the spinning jet-spinning method had the highest production speed and electrostatic method with the lowest production speed. It was observed that for the production of aligned nanofibres, the spinning jet method is the easiest and fastest method. The web of Rotary jet spinning at the speed of 26000 rpm is less crystalline, and air jet spinning web with a 200 kPa pressure has the highest percentage of crystals.
This study was followed by the addition of 5 and 10% curcumin to the polymer solution and producing ten types of web of nano-fiber carriers of the drug utilizing electrospinning, spinning and spinning jet air to study the effect of adding curcumin to solution on the fiber morphology, release of drug, antibacterial and cell culture. It was shown that the type of web texture and its rate of production have influenced its drug release. The web produced by electrospinning with the concentration of 10% curcumin in antibacterial activity, cell cytotoxicity and cancer cell growth have been recognized as the best in term of others.
