شماره مدرك
20913
شماره راهنما
17964
پديد آورنده
يعقوبي، غزل
عنوان
ساخت و مشخصه يابي زخم پوش چسبنده و آنتي¬باكتريال برپايه ي ژلاتين – پلي-آكريل¬آميد –آرژنين وكافئيك اسيد براي درمان زخم هاي ديابتي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
بيومواد
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
هفده.41ص
توصيفگر ها
زخم¬هاي ديابتي , زخم¬پوش¬هاي چسبنده , هيدروژل¬هاي چندمنظوره , ژلاتين , ال¬آرژنين , كافئيك اسيد
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/18
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي پزشكي
دانشكده
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات
1404/11/18
كد ايرانداك
23202248
چكيده فارسي
زخم ديابتي بهعنوان شايعترين نوع زخم¬هاي مزمن، يكي از چالش¬هاي جدي در حوزه سلامت عمومي به شمار مي¬رود. اين زخم¬ها معمولاً در مراحل اوليه بهطور نسبي درمان مي¬شوند، اما بهدليل شرايط پاتولوژيك زمينه¬اي، مستعد بازگشت به فاز التهابي هستند. در نتيجه، توسعه زخم¬پوش¬هايي با قابليت محافظت، تسريع در بهبود و پيشگيري از عفونت، از اهميت بالايي برخوردار است. هدف از پژوهش حاضر، ساخت و مشخصه¬يابي زخم¬پوش هيدروژلي حاوي عوامل تسريعكننده بهبود زخم و با خاصيت ضد¬باكتريايي بر پايه ژلاتين اصلاح شده با كافئيك اسيد و ال¬آرژنين/ آكريل¬آميد جهت درمان زخم¬هاي ديابتي است. ابتدا پليمر ژلاتين با كافئيك اسيد و ال¬آرژنين اصلاح شد و سپس هيدروژل حاصل با غلظت¬هاي مختلفي از آكريل¬آميد (6، 12 و 24 درصد وزني) سنتز و ارزيابي شد. براي مشخصه¬يابي هيدروژل¬ها آزمون¬هايي شامل ارزيابي ميكروسكوپي الكتروني روبشي (SEM) ، طيف¬سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR)، پراش پرتو ايكس (XRD) و طيف¬سنجي رزونانس مغناطيسي هسته (NMR) استفاده شد. همچنين، آزمون¬هاي فيزيكي و مكانيكي شامل قابليت تورم، نرخ تخريب، خواص فشاري، رئولوژي، چسبندگي به بافت و شيشه، فعاليت آنتي¬اكسيداني، زمان لختهسازي خون و خواص ضد¬باكتريايي انجام شد. رهايش ال¬آرژنين از زمينه هيدروژلي نيز بهوسيله طيف¬سنجي ماوراء بنفش -مرئي ارزيابي شد. در نهايت، زيست¬سازگاري هيدروژل با سلول¬هاي فيبروبلاست و اثربخشي آن در بهبود زخم در مدل¬هاي درون¬تني مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه افزايش غلظت آكريل¬آميداز 6 تا24 درصدوزني منجر به افزايش اتصالات عرضي، كاهش اندازه منافذ (از 2±23 به 1±8 ميكرومتر)، افزايش ظرفيت تورم (از 30±1223 درصد به 38±1300 درصد) و كاهش نرخ تخريب در طي 14 روز شد. همچنين، افزايش درصد آكريل¬آميد به بهبود خواص مكانيكي از جمله افزايش استحكام فشاري (از 3/0±27/1 به 09/0±3/4 مگاپاسكال)، مدول فشاري و چقرمگي منجر شد. از سوي ديگر، با افزايش درصد آكريل¬آميد، ميزان رهايش ال¬آرژنين كاهش يافته و از 4/3±6/52 درصد به 8/3±3/28 درصد رسيد كه مي¬تواند با فراهم آوردن رهايش كنترل¬شده، موجب بهبود و تسريع فرآيند ترميم زخم شود. نمونه حاوي 12 درصد وزني آكريل¬آميد بهعنوان نمونه بهينه شناسايي شد كه درصد جذب آنتي¬اكسيداني 9/3±24/59درصد، و چسبندگي بافتي برابر با 20±430 كيلوپاسكال نشان داد. اين هيدروژل فاقد سميت سلولي بر روي فيبروبلاست¬ها بوده و قابليت چسبندگي، رشد و گسترش سلول-ها را نشان داد. ارزيابي¬هاي درون¬تني نيز نشان داد كه نمونه بهينه در مدت 14 روز، بهطور معناداري موجب تسريع ترميم زخم در مقايسه با زخم¬پوش تجاري شد. بر اساس نتايج حاصل، هيدروژل هيبريدي حاوي 12 درصد وزني آكريل¬آميد، با دارا بودن خواص مكانيكي و فيزيكي مشابه بافت پوست، زيستساز¬گاري بالا، توانايي لختهسازي خون، عملكرد ضد¬باكتريايي و چسبندگي مطلوب، داراي پتانسيل بالايي جهت كاربرد در درمان زخم¬هاي ديابتي و بندآوردن خون مي¬باشد.
چكيده انگليسي
Diabetic wounds, as the most common type of chronic wounds, represent a significant challenge in public health. These wounds are generally treated relatively well in the early stages, but due to underlying pathological conditions, they are prone to revert to the inflammatory phase. Therefore, the development of wound dressings with protective capabilities, acceleration of healing, and infection prevention is of great importance. The present study aims to fabricate and characterize a gelatin-based hydrogel wound dressing containing wound healing accelerators and antibacterial agents, modified with caffeic acid, L-arginine/acrylamide for the treatment of diabetic wounds.First, the gelatin polymer was modified with caffeic acid and L-arginine, and then hydrogels were synthesized and evaluated using varying concentrations of acrylamide (6%, 12%, and 24% w/w). Characterization techniques included scanning electron microscopy (SEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Physical and mechanical tests such as swelling capacity, degradation rate, compressive properties, rheology, adhesion to tissue and glass, antioxidant activity, blood clotting time, and antibacterial properties were also conducted. The release of L-arginine from the hydrogel matrix was assessed using UV-Vis spectroscopy. Finally, the biocompatibility of the hydrogels with fibroblast cells and their efficacy in wound healing were evaluated in in vivo models.Results showed that increasing the acrylamide concentration from 6% to 24% w/w led to increased crosslinking density, decreased pore size (from 23± 2 µm to 8 ± 1 µm), increased swelling capacity (from 1223 ± 30% to 1300 ± 38%), and decreased degradation rate over 14 days. Moreover, higher acrylamide percentages improved mechanical properties, including compressive strength (from 1.27 ± 0.3 MPa to 4.3 ± 0.09 MPa), compressive modulus, and toughness. On the other hand, with increasing acrylamide content, the release rate of L-arginine decreased from 52.6 ± 3.4% to 28.3 ± 3.8%, which can contribute to controlled release, thus enhancing and accelerating the wound healing process.The sample containing 12% w/w acrylamide was identified as the optimal formulation, featuring an average pore size of 74.46 ± 9.5 µm, antioxidant activity of 59.24 ± 3.9%, and tissue adhesion strength of 430 ± 20 kPa. This hydrogel exhibited no cytotoxicity on fibroblast cells and supported cell adhesion, proliferation, and spreading on its surface. In vivo evaluations also demonstrated that the optimal sample significantly accelerated wound healing over 14 days compared to a commercial wound dressing.Based on the results, the gelatin-caffeic acid-L-arginine/acrylamide hydrogel containing 12% w/w acrylamide, possessing mechanical and physical properties similar to skin tissue, high biocompatibility, blood clotting ability, antibacterial function, and favorable adhesion, shows great potential for application in the treatment of diabetic wounds and hemostasis.
استاد راهنما
مهشيد خرازيهاي اصفهاني , مهران نحوي
استاد داور
شيدا لباف , عليرضا علافچيان