پديد آورنده :
آبزن، ناديا
عنوان :
ساخت و مشخصهيابي كانال هدايت عصب بر پايه نانوكامپوزيت پليوينيليدينفلورايد-اكسيدگرافن با روش جدايش فازي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
چهارده، ۱۰۹ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، شيدا لباف
توصيفگر ها :
پلي وينيليدين فلورايد , جدايش فازي , كانال هدايت عصب , اكسيدگرافن , پيزوالكتريك
استاد داور :
فتح الله كريم زاده، لاله قاسمي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/01/18
چكيده فارسي :
چكيده آسيب اعصاب محيطي از جمله نگرانيهاي مهم پزشكي است كه در اثر آسيب ديدن به طور كامل يا جزئي از حالت فيزيولوژيكي طبيعي خود خارج شده و در طول آن شكاف ايجاد ميشود به منظور يافتن جايگزين مناسب براي روش پيوند زدن عصب كانالهاي هدايت عصب توسعه يافتهاند چالش اصلي در زمينه طراحي و ساخت كانال هدايت عصب هدايت فيزيكي رشتههاي عصبي و ايجاد خواص مكانيكي الكتريكي و ساختاري مناسب با بافت عصب و در نتيجه بهبود عملكرد فرآيند ترميم است هدف از پژوهش حاضر ساخت داربست نانوكامپوزيتي بر پايه پليوينيليدينفلورايد اكسيدگرافن به منظور توسعه كانال هدايت عصبي پيزوالكتريك است به اين ترتيب ابتدا داربست پليوينيليدين فلورايد با روش جدايش فازي تهيه و تاثير پارامترهاي مختلف فرآيند جدايش فازي از جمله افزودن غيرحالل آب مقطر به سيستم حالل ديمتيلفرمآميد زمان غوطهوري در حمام انعقادي 0 9 1 و 24 ساعت دماي حمام انعقادي 10 1 و 14 درجه سانتيگراد و تركيب آن حالل غيرحالل با نسبت حجمي 1 2 و 4 1 بر خواص مكانيكي شيميايي زيستي و مورفولوژي داربست ارزيابي شد پس از بهينه سازي پارامترهاي فرآيند جدايش فازي داربست با شرايط بهينه از نظر مورفولوژي خواص مكانيكي شيميايي و زيستي انتخاب شد سپس تاثير مقادير مختلف نانوصفحات اكسيدگرافن 1 5 1 0 9 و 5 درصد وزني بر خواص داربست بهينه بررسي شد و داربست با شرايط بهينه انتخاب شد در نهايت به منظور هدايت فيزيكي بهتر رشتههاي عصبي و در نتيجه بهبود فرآيند ترميم اعصاب آسيبديده با استفاده از چهار سيم مسي داربست دوبعدي به شكل لوله درآمده و تعداد چهار كانال داخلي در آن تعبيه شد نتايج بررسي تاثير پارامترهاي مختلف فرآيند جدايش فازي بر خواص داربست نشان داد كه داربست پليوينيليدينفلورايد با سيستم حالل غيرحالل با نسبت حجمي 13 2 و سه ساعت غوطهوري در حمام انعقادي با تركيب حالل غيرحالل 1 2 در دماي 14 درجه سانتيگراد از نظر خواص ساختاري مكانيكي شيميايي و زيستي داراي شرايط بهينه است و اين داربست براي ادامه پژوهش انتخاب شد نتايج مشخصهيابي داربست نانوكامپوزيتي پليوينيليدينفلورايد اكسيدگرافن نشان داد كه افزودن سه درصد وزني اكسيدگرافن به داربست پليوينيليدينفلورايد موجب افزايش استحكام كششي مدول االستيك و چقرمگي داربست از 0 88 1 مگاپاسكال 4 2 3 مگاپاسكال و 54 1 550 مگاپاسكال به 0 9 0 مگاپاسكال 2 0 70 مگاپاسكال و 29 4 750 مگاپاسكال شد با افزايش ميزان اكسيدگرافن تا پنج درصد وزني درصد جذب آب داربستها از 35 5 704 درصد در داربست پليوينيليدين فلورايد به 71 3 025 درصد در داربست نانوكامپوزيتي با پنج درصد وزني اكسيدگرافن افزايش يافت ارزيابي رسانايي الكتريكي داربستهاي پليوينيليدينفلورايد اكسيدگرافن نشان داد افزايش ميزان اكسيدگرافن تا يك درصد وزني موجب كاهش مقاومت داربست از 518 اهم به 990 اهم شد افزايش بيشتر اكسيدگرافن تا سه درصد وزني افزايش مقاومت داربست نانوكامپوزيتي 479 اهم را سبب شد نتايج كشت سلولهاي 21 PC روي داربستهاي نانوكامپوزيتي نشان داد كه ميزان رشد و تكثير سلولي روي داربست P 1GO با بيشترين ميزان رسانايي الكتريكي نسبت به ساير داربستها بيشتر است به اين ترتيب كانال هدايت عصب پيزوالكتريك بر پايه نانوكامپوزيت پلي وينيليدينفلورايد اكسيدگرافن با خواص ساختاري مكانيكي شيميايي و زيستي قابل كنترل ميتواند انتخاب مناسبي براي ترميم عصب آسيبديده باشد كلمات كليدي پليوينيليدينفلورايد جدايش فازي كانال هدايت عصب اكسيدگرافن پيزوالكتريك
چكيده انگليسي :
001Fabrication and Characterization of Nerve guidance channel based on Polyvinylidene Fluoride Graphene Oxide Nanocomposite via Phase Inversion process for Peripheral nerve repair Nadia Abzan nadia abzan@ma iut ac ir Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranAbstractPeripheral nerve injury is a serious medical concern that results in partial or completeinterruption of normal physiology of the nerve Nerve guidance channels have beendeveloped in order to find an alternative for nerve grafts Physical guidance of neural fibers appropriate mechanical electrical and structural properties are the main challenges inconduit deign and fabrication and thus improvement of nerve repair The aim of this studyis to fabricate piezoelectric nerve guidance channel with four internal channels based onpolyvinylidenefluoride graphene oxide nanocomposite In this way at firstpolyvinylidenefluoride scaffold was fabricate via phase separation method and effect ofdifferent processing parameters such as non solvent incorporation distilled water in thesolvent composition N N dimethylformamide DMF immersing time at coagulation bath 1 3 6 and 24 h as well as coagulation bath temperature 10 0 and 20 C and composition DMF water volume ratio 2 6 and 6 4 on the mechanical chemical biological andmorphological properties of the scaffolds were investigated After optimization of the phaseseparation parameters optimized scaffold in the terms of morphological mechanical chemical and biological properties was selected Then effect of different amounts of GOnanosheets 0 0 5 1 3 and 5 wt on the properties of the optimized scaffold wasinvestigated and final nanocomposite scaffold was selected Finally in order to improvedphysical guidance of neural fibers and thus improvement of nerve repair a nerve guidancechannel with 4 internal channels was fabricated by wrapping 2D scaffold around 4 copperwires PVDF scaffold at water free condition immersed for 3 h at coagulation bath atcomposition of 6 4 and 20 c was selected as optimized scaffold in terms of structural mechanical chemical and biological properties and was used to continue the research Characterization of PVDF GO scaffold showed that incorporation of 3 wt GO to theoptimized PVDF scaffold increased tensile strength elastic modulus and toughness of thescaffold from 0 88 0 1 MPa 9 4 2 MPa and 155 0 25 MPa at PVDF scaffold to 1 3 0 3MPa 17 1 4 MPa and 157 2 35 MPa at P 3GO scaffold Incorporating 5w t GO in PVDFmatrix increased water absorption ability of scaffold from 217 5 59 at PVDF scaffold to541 95 67 at nanocomposite scaffold In addition PC12 cell culture on PVDF GOnanocomposites resulted in higher cell proliferation and growth on P 3GO scaffold becauseof its higher phase fraction and piezoelectric properties Accordingly piezoelectric nerveguidance channel based on polyvinylidenefluoride graphene oxide nanocomposite withcontorable structural mechanical chemical and biological properties is an appropriatecandidate for damaged peripheral nerve repair Keyword Polyvinylidene fluoride phase separation nerve guidance channel graphene oxide piezoelectric
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، شيدا لباف
استاد داور :
فتح الله كريم زاده، لاله قاسمي
