شماره راهنما :
1570 دكتري
پديد آورنده :
سليماني، فرزاد
عنوان :
سنتز و مشخصه يابي پوشش نانوكامپوزيتي پلي كاپرولاكتون/كيتوسان/ بغداديت روي آلياژ AZ91 جهت كاربرد در كاشتني هاي استخواني
گرايش تحصيلي :
مهندسي مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 128 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
رحمت اله عمادي
استاد مشاور :
مسعود عطاپور
توصيفگر ها :
كيتوسان , پلي كاپرولاكتون , پوشش , نانوكامپوزيت , بغداديت , خوردگي , كاشتني هاي استخوان
استاد داور :
مهدي احمديان، اصغر طاهري كفراني، سيد محمود منير واقفي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/02/24
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/02/24
چكيده فارسي :
1 چكيده در سال هاي اخير استفاده از آلياژهاي منيزيم به عنوان كاشتني هاي موقت موضوع بسياري از تحقيقات جديد جهت استفاده از اين مواد در كاربردهاي ارتوپدي بوده است اين دسته از فلزات به دليل زيست تخريب پذيري و سبكي بسيار مورد توجه واقع شده اند اما سرعت باالي خوردگي اين مواد در محيط هاي فيزيولوژيك استفاده از آن ها را محدود كرده است يكي از روش هاي اصلي جهتت بتر فترر كتردن اين مشكل اصالح سازي سطحي اين آلياژها مي باشد هدر از اين تحقيق اصالح سازي ستطحي آليتاژ 19 AZ از فريتق اعاتال پوشت كامپوزيتي پلياري پلي كاپروالكتون كيتوسان بغداديت به روش غوفه وري بته منوتور بهبتود رفتتار ختوردگي زيستت ف تالي زيستت سازگاري و كنترل تخريب پذيري اين آلياژ جهت استفاده از آن به عنوان كاشتتني هتاي استتخواني استت در ايتن پتهوه بتا استتفاده از الگوي بدست آمده از پراش پرتو ايكس پودر سنتز شده به روش سل ژل تشكيل پودر بغداديت خالص به اثبتات رستيد بتا استتفاده از روش ويليامسون هال اندازه دانه حدودا 16 nm و با توجته بته توتاوير ميكروستكوك الكترونتي عبتوري انتدازه دانته در محتدوده 90 90 تخاين زده شد پس از اصالح سازي اوليه سطح آلياژ 19 AZ با استفاده از روش اكسيداسيون ميكروجرقه در ولتاژ 54 19V و زمان 91 90 دقيقه در محلول ناونه ها با نانوكامپوزيت پلياري پلي كاپروالكتون 90 كيتوسان96 بتا 6 0 و 4 درصتد بغتداديت پوشت دهتي شد مشخوه يابي پوش هاي اعاالي و پودر بغتداديت تهيته شتده بته وستيله آزمتون هتاي پتراش پرتتو اي تس XRD مي روست وك ال تروني عبوري TEM ميكروسكوك الكتروني روبشي SEM فيف سنجي فترو سترب بتا تبتديل فوريته FTIR و فيتف ستنجي نشري نوري زوج پالسااي القايي ICP مورد بررسي قرار گرفتند آزمتون غوفته وري و هاچنتين آزمتون الكتروشتيايايي ختوردگي در محلول شبيه ساز بدن SBF به منوور ارزيابي زيست تخريب پذيري ناونه ها صورت گرفت و آزمون زيست تخريب پتذيري در آزمتون بافرفسفات PBS نيز صورت گرفت عدم سايت و تكثير سلولي پوش ها با استفاده از آزمون MTT به متدت 0 و 0 روز بررستي شتد چسبندگي سلولي نيز با استفاده از تواوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي مطال ه شد نتايج حاصل از آزمون ختوردگي نشتان دهنتده بهبتود مقاومت به خوردگي وكاه چگالي جريان خوردگي كاه 596 برابري آلياژ 19 AZ آندايز شده در اثر اعاتال پوشت پلياتري پلتي كاپروالكتون كيتوسان در حضور 0 درصد وزني نانو ذره بغداديت است هاچنين افزودن 0 درصد وزني بغداديت منجر بته افتزاي زبتري سطح ناونه از حدودا 30 9 براي 19 AZ به حدودا 39 0 ميكرومتر شده كه منجر به بهبود پيونتداين كاشتتني بتا بافتت شتد نتتايج نشتان از كاه سرعت خوردگي پس از 0 روز غوفه وري از 45 9 ميلي گرم بر سانتي متر مربع ساعت براي ناونه 19 AZ به 09 9 ميلتي گترم بتر سانتي متر مربع ساعت پس از اعاال پوش پلي كاپرو الكتون كيتوسان 0 بغداديت بود هاچنين اعاال اين پوش پلياري هاراه با 0 بغداديت منجر به تشكيل تركيبات كلسيم فسفاتي پايدار در محيط خورنده حاوي كلر به جاي محووالت خوردگي منيزيم هيدروكستيد ناپايدار شد در نتيجه قابليت تشكيل آپاتيت بر روي اين آلياژ با اعاال اين پوش كامپوزيتي افتزاي پيتدا متي كنتد بتا توجته بته توتاوير ميكروسكوك الكتروني روبشي اعاال پوش كامپوزيتي منجر به خوردگي حفره اي آلياژ ناي شود نتايج آزمون MTT مربوط به كشتت سلول هاي استئوبالست 36 MG بر روي ناونه ها مورد ارزيابي قرار گرفت سلول ها بر روي ناونه هاي پوش حاوي 0 درصد نتانو ذره بغداديت چسبندگي و تكثير بهتري داشتند هاچنين چسبندگي پوش با بيشترين مقاومت به خوردگي حتدودا 43 06 مگاپاستكال بدستت آمد با توجه به نتايج حاصل از آزمون هاي زيست تخرب پذيري زيست ف الي كشت سلولي و آزمون خوردگي به نور مي رسد كه آلياژ 19 AZ پوش داده شده با پوش كامپوزيتي پلياري با 0 بغداديت به روش غوفه وري مي تواند انتخاب مناسبي به عنوان كاشتني هتاي ارتوپدي باشد كلاات كليدي كيتوسان پلي كاپروالكتون پوش نانوكامپوزيت بغداديت خوردگي كاشتني هاي استخوان
چكيده انگليسي :
129Abstract Magnesium alloys have received a great amount of attention regarding beingused in biomedical applications however they show high degradability poor bioactivity and biocompatibility To improve these properties surface modification and various typesof coatings have been applied In this study an anodized AZ91 alloy was coated with apolymer matrix composite made of polycaprolactone chitosan PCL Ch with differentpercentages of baghdadite to improve its resistance to corrosion bioactivity andbiocompatibility The effects of different percentages of baghdadite 0 wt 1 wt 3 wt and 5 wt on the surface microstructure corrosion resistance roughness andwettability were evaluated In this research we prepared baghdadite nanopowder by sol gel method and XRD pattern of powder showed good agreement with the standard card ofbaghdadite confirming the synthesize of pure baghdadite powder without any secondphase According to Modified Williamson Hall Equation the crystallite size of baghdaditepowder was in the range of 61 1 nm TEM image also confirmed that baghdaditenanopowder had uniform particles with width distribution 70 90 nm After initialmodification of AZ91 alloy surface by micro oxidation method at V60 45 and 30 60 minin solution the samples were polymerized with nanocomposite 90 poly caprolactone 10 chitosan with 1 3 and 5 Baghdadite was covered Characterization of appliedcoatings and Baghdadite powder prepared by X ray diffraction XRD transmissionelectron microscopy TEM scanning electron microscopy SEM Fourier transforminfrared spectroscopy FTIR and light spectroscopy Induction plasma pairs ICPs wereevaluated The immersion test as well as the electrochemical corrosion test in the simulatorsolution SBF were performed to evaluate the biodegradability of the samples and thebiodegradability test in the phosphate buffer PBS test The toxicity and cell proliferationof the coatings were evaluated using MTT assay for 3 and 7 days The cell adhesion wasalso studied using scanning electron microscopic images The weight of the nanoparticle isBaghdadite The results indicated that the applied nano polymer ceramic coating including3 wt baghdadite was hydrophobic which consequently increased the corrosionresistance and decreased the corrosion current density of the anodized AZ91 alloy Coatingwith 3 wt baghdadite increased the roughness of AZ91 from 0 329 0 02 to 7 026 0 31 m After applying the polymer ceramic coating on the surface of anodized AZ91 thecorrosion products changed into calcium phosphate compounds instead of Mg OH 2 which is more stable in a physiological environment MTT test results for culturing MG 63osteoblast cells were evaluated on the samples Cells had better adhesion and proliferationon coating samples containing 3 nanoparticles and also the coating with the highestcorrosion resistance was approximately 13 25 MPa Cell culture and corrosion tests Itseems that AZ91 alloy coated with 3 Baghdadite polymer composite coating byimmersion can be a good choice for orthopedic implants Keywords Chitosan Poly Caprolactone Protect Nanocomposite Baghdad Food Transplant implants
استاد راهنما :
رحمت اله عمادي
استاد مشاور :
مسعود عطاپور
استاد داور :
مهدي احمديان، اصغر طاهري كفراني، سيد محمود منير واقفي
