پديد آورنده :
قنبري، نسيم
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي داربست بيوكامپوزيتي ولاستونيت دوپ شده با منيزيم/ فورستريت
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
استخراج فلزات
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
سيزده، ۱۱۰ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي احمديان
توصيفگر ها :
بيوسراميك , ولاستونيت دوپ شده , فورستريت , زيست تخريب پذيري , منيزيم , داربست
استاد داور :
رحمت الله عمادي، مهشيد خرازيها
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/12/15
چكيده فارسي :
9 چكيده بيوسراميك ها به دليل خصوصيات منحصر به فرد و همخواني نزديكي كه با محيط بدن دارند از اهميت ويژهاي برخوردار شدهاند و در مهندسي بافت كاربرد بسياري دارند بيوسراميكهاي كلسيم سيليكاتي گروهي از بيوسراميكها هستند كه زيست فعال بوده و در محيط بدن زيست سازگارند از جمله اين بيوسراميكها والستونيت ميباشد كه زيست فعالي و زيست سازگاري بااليي دارد اما به دليل سرعت زيست تخريب پذيري باال و استحكام پايين درون بدن كاربرد محدودي دارد تحقيقات نشان داده است كه با دوپ كردن عناصري مانند روي سديم مس زيركونيوم و منيزيم در والستونيت ميتوان تا حدودي به خواص مكانيكي مناسب رسيد و نرخ تخريب را كنترل كرد در اين ميان منيزيم نقش كليدي در مينراله كردن استخوان داشته و ميتواند براي بدن و براي رفع نواقص والستونيت مفيد واقع شود گروه ديگري از بيوسراميك ها بيوسراميكهاي منيزيم سيليكاتي هستند كه خواص مكانيكي مناسبي داشته و زيست سازگارند از جمله اين بيوسراميكها فورستريت است كه با بدن زيست سازگار بوده خواص مكانيكي باالتري نسبت به والستونيت داشته و در مقياس نانو زيستفعال است انتظار مي رود داربست كامپوزيتي والستونيت دوپ شده با منيزيم فورستريت خواص مكانيكي و بيولوژيكي مناسب تري نسبت به بيوسراميك والستونيت يا فورستريت به تنهايي داشته باشد در اين پزوهش بيوسراميكهاي فورستريت والستونيت و والستونيت دوپ شده با 6 8 و 19 درصد مولي منيزيم به روش سل ژل و داربستهاي كامپوزيتي والستونيت فورستريت و والستونيت دوپ شده با منيزيم فورستريت به روش غالب اسفنج پليمري براي پر كردن عيوب استخواني سنتز شدند براي اين منظور پودر هاي والستونيت منيزيم و فورستريت نسبتهاي مختلف 19 59 و 12 درصد وزني فورستريت با آب به صورت دوغاب آماده شدند سپس اسفنجها به دوغاب آغشته گشته و به منظور تفجوشي در دماي 1529 درجه سانتيگراد به مدت 3 ساعت قرار گرفتند نمونه ها با پراش پرتو ايكس XRD مشخصهيابي شدند با ميكروسكوپ الكتروني روبشي SEM مورفولوژي و تركيبات بين فازي آنها بررسي شد و با آناليز عنصري با تفكيك انرژي پرتو ايكس EDS تركيب شيميايي آنها مورد بررسي قرار گرفت زيست فعالي نمونهها با قرار دادن در محلول شبيهسازي بدن SBF و با طيف سنجي مادون قرمز FTIR بررسي شد آزمون چسبندگي وسميت سلولي MTT نيز به منظور بررسي زيست سازگاري داربستها انجام گرفت نرخ تخريبپذيري نمونه ها با تريس بافر بررسي و مشخص شد كه با افزايش درصد منيزيم نرخ كاهش وزن كمتر شدهاست نتايج استحكام فشاري نيز نشان داد كه با افزايش درصد منيزيم و فورستريت استحكام به طور قابل مالحظهاي افزايش يافته است به طوريكه استحكام داربست والستونيت دوپ شده با منيزيم فورستريت حدود شش برابر داربست والستونيت خالص ميباشد همچنين نتايج آزمون هاي زيست فعالي تشكيل اليه آپاتيت روي سطح نمونهها را تاييد كرد نتايج آزمون سميت و چسبندگي سلولي نيز زيستسازگاري و توانايي تشكيل سلول روي سطح داربستها را نشان داد در نهايت داربست كامپوزيتي والستونيت دوپ شده با 19 درصد مولي منيزيم 12 درصد وزني فورستريت خواص مكانيكي و بيولوژيكي مناسب تري براي كاربرد هاي درون بدني نسبت به بيوسراميك والستونيت از خود نشان داد اين داربست كامپوزيتي ميتواند گزينه مناسبي جهت كاربردهاي مهندسي بافت استخوان باشد كلمات كليدي بيوسراميك والستونيت دوپ شده فورستريت زيست تخريبپذيري منيزيم داربست
چكيده انگليسي :
999 Fabrication and characterization of magnesium doped wollastonite forsterite biocomposite scaffold Nasim Ghanbari n ghanbari@ma iut ac ir Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Mehdi Ahmadian E mail ahmadian@cc iut ac irAbstractBioceramics due to their unique features and compatibility with physiological environment of the body havebecome very important and have wide applications in tissue engineering Calcium silicate bioceramics are agroup of bioceramics that are biologically active and could bind to bone and soft tissue wollastonite whichhas high bioactivity and biocompatibility but due to the high biodegradability and low strength have limitedapplication in the body Researchs have shown that by doping elements such as zinc sodium copper zirconiumand magnesium in wollastonite it can be somewhat suitable for mechanical properties and control thedegradation rate Researchs also have shown that magnesium is beneficial to the body due to its key role inbone nutrition and mineral metabolism and is useful for the elimination of wollastonite defects Another groupof bioceramics is magnesium silicate bioceramics that have good mechanical properties and are biocompatible One of these bioceramics is forsterite which is bio compatible with the body has higher mechanical propertiesthan wollastonite and is bioactive in nano scale Therefore it is expected that the forsterite magnesium dopedwollastonite composite scaffold would be more suitable for mechanical and biological properties In this study forsterite wollastonite and wollastonite doped with 6 8 and 10 mol magnesium were synthesized by sol gelmethod Composite of wollastonite forsterite and magnesium doped wollastonite forsterite were synthesizedusing spange method For this purpose wollastonite magnesium synthesized with different amounts of 10 15and 20 wt forsterite After adding polyvinyl alcohol the sponges were applied to the slurry and then sinteredat 1250 C for 3 hours The specimens were characterized by X ray diffraction XRD scanning electronmicroscopy SEM and Energy dispersive X ray spectroscopy EDS The bioactivity of the samples wasevaluated by placing the speciments in the simulated body fluid SBF and chrocterized by Fourier transforminfrared spectroscopy FTIR The cell adhesion test was also performed to evaluate the biocompatibility ofthe scaffolds The degradability rate of the samples was investigated by Tris buffer and it was determined thatwith increasing magnesium content the weight loss rate was lower The compressive strength results alsoshowed that the strength increased significantly with increasing magnesium and forsterite percentage So thatmagnesium forsterite doped wollastonite scaffolding strength was about six times of net wollastonite scaffold Also the results of bioactivity tests confirmed the formation of apatite layer on the surface of the samples Theresults of cell adhesion test also showed biocompatibility and the ability to form cell on the surface of thescaffolds Ultimately the doped wollastonite composite scaffold with 10 M magnesium forsterite exhibitedmore suitable mechanical and biological properties for in body applications than wollastonite This compositescaffold can be a good alterative for bone tissue engineering applications Keywords bioceramics magnesium doped wollastonite forsterite biodegradation magnesium scaffolds
استاد راهنما :
مهدي احمديان
استاد داور :
رحمت الله عمادي، مهشيد خرازيها
