شماره مدرك :
16837
شماره راهنما :
14928
پديد آورنده :
غفارزاده، محسن
عنوان :

ساخت و مشخصه يابي پوشش كامپوزيتي اكسيداسيون ميكرو قوسي/پلي گليسرول سباسيك حاوي نانو ذرات مس -كيتوسان بر روي منيزيم براي كاربردهاي قلبي عروقي

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي پزشكي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1400
صفحه شمار :
د، 101ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، مسعود عطاپور
توصيفگر ها :
پلي گليسرول سباسيك , اكسيداسيون ميكروقوسي , آلياژ AZ91 , نانو ذرات مس-كيتوسان , استنت هاي قلبي- عروقي
استاد داور :
مهران نحوي، عبدالمجيد اسلامي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/09/14
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
دانشكده :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/09/15
كد ايرانداك :
2790041
چكيده فارسي :
امروزه افزايش ابتلا به بيماري¬هاي قلبي-عروقي باعث افزايش قابل توجه مرگ و مير در جوامع بشري شده است. در اين راستا، استفاده از استنت¬هاي قلبي- عروقي تخريب¬پذير بر پايه منيزيم جهت درمان اين بيماري¬ها در حال افزايش است. از مشكلات استفاده از منيزيم و آلياژهاي آن، نرخ خوردگي بالاي آن است كه موجب كاهش پايداري مكانيكي و فعال¬سازي سيستم ايمني بدن مي¬شود. هدف از اين پژوهش ساخت و مشخصه¬يابي پوشش دولايه كامپوزيتي اكسيداسيون ميكروقوسي-پلي¬گليسرول سباسيك حاوي نانوذرات مس-كيتوسان بر آلياژ پايه منيزيمAZ91 به منظور بهبود رفتارخوردگي، خون سازگاري و زيست سازگاري است. در اين راستا، پليمريزاسيون تراكمي پليمر پلي¬گليسرول سباسيك به منظور پوشش¬دهي بر روي پوشش اكسيداسيون ميكروقوسي انجام گرفت و در ادامه، پوشش دولايه اكسيداسيون ميكروقوسي-پلي¬گليسرول سباسيك برروي آلياژAZ91 ايجاد شد. پوشش¬دهي پلي¬گليسرول سباسيك از طريق روش الكترواسپري در 1، 3، 5 و 7 ساعت بر روي پوشش اكسيداسيون ميكروقوسي انجام گرفت و نمونه بهينه از طريق ارزيابي خواص فيزيكي، الكتروشيميايي و زيستي مشخص شد. در ادامه پوشش نانوكامپوزيتي پلي¬گليسرول سباسيك حاوي نانوذرات مس-كيتوسان تهيه شد. به منظور ارزيابي و بهينه¬سازي پوشش¬ها، آزمون-هاي پراش پرتوايكس، زبري، ترشوندگي، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، آزمون¬هاي الكتروشيميايي، جذب پروتئين، چسبندگي پلاكت، كشت سلول و رهايش نيتريك اكسيد انجام گرفت. نتايج طيف¬سنجي فروسرخ با تبديل فوريه نشان داد سنتز پلي¬گليسرول سباسيك با موفقيت انجام گرفت. در ادامه با پوشش¬دهي پليمر پلي¬گليسرول سباسيك با روش الكترواسپري بر روي پوشش اكسيداسيون ميكروقوسي، اين پليمر توانست با اصلاح خواص سطحي و شيميايي سطح، خاصيت ترشوندگي، زبري و رفتار خوردگي را بهبود بخشد. به عنوان مثال، با اعمال پوشش پلي¬گليسرول سباسيك بر پوشش اكسيداسيون ميكروقوسي چگالي جريان خوردگي از 36/0 ميكروآمپر بر سانتي¬مترمربع در نمونه حاوي اكسيداسيون ميكروقوسي به مقدار 04/0 ميكروآمپر بر سانتي¬مترمربع در نمونه تهيه شده با 7 ساعت(PGS7) پوشش پلي¬گليسرول سباسيك كاهش يافت. در ادامه، با بررسي برهمكنش سلول¬هاي اندوتليال ناف انساني بر پوشش دولايه اكسيداسيون ميكروقوسي-پلي¬گليسرول سباسيك، نتايج نشان داد پوشش¬هاي تهيه شده تحت 3، 5 و 7 ساعت پوشش پلي¬گليسرول سباسيك از خود زيست سازگاري مناسبي برخوردار هستند. بر اساس نتايج بدست آمده، نمونه با پوشش دولايه اكسيداسيون ميكروقوسي و 7 ساعت پوشش پلي¬گليسرول سباسيك (PGS7) به عنوان نمونه بهينه به منظور ادامه پژوهش در نظر گرفته شد. در ادامه با افزودن غلظت¬هاي مختلف نانوذرات مس-كيتوسان (3،1 و 5 درصد وزني) به پوشش پليمري، زبري به صورت قابل توجهي از 15/01/2 ميكرومتر براي نمونه خالص (PGS7) به2/07/6 ميكرومتر براي نمونه پوشش دولايه اكسيداسيون ميكروقوسي/پلي گليسرول سباسيك حاوي 5 درصد نانوذرات مس-كيتوسان Cu-5% كاهش يافت. در همين راستا زاويه ترشوندگي نيز با اعمال نانوذرات مس-كيتوسان كاهش پيدا كرد. با بررسي رفتار خوردگي، نتايج نشان داد كه حضور نانوذرات مس-كيتوسان رفتار خوردگي بهبود پيدا كرد و چگالي جريان خوردگي از 04/0 ميكروآمپر بر سانتي¬مترمربع در نمونه بدون نانوذره به مقدار 02/0 ميكروآمپر بر سانتي¬مترمربع در نمونه حاوي 5 درصد وزني نانوذرات مس-كيتوسان (Cu-5%) كاهش يافت. در بررسي خون سازگاري نتايج نشان داد كه با اعمال نانوذرات مس-كيتوسان كاهش چسبندگي پلاكت¬ها در سطوح پليمر پلي¬گليسرول سباسيك مشاهده شد كه مي¬تواند نشات گرفته از رهايش موضعي نيتريك اكسيد و اكسيد مس از ساختار نانوذرات مس-كيتوسان باشد. ارزيابي برهمكنش سلول-هاي اندوتليال ناف انساني با پوشش¬هاي نانوكامپوزيتي نشان داد كه نه تنها پوشش¬هاي نانوكامپوزيتي هيچگونه اثر سمي براي سلول¬ها ندارند، بلكه باعث افزايش رشد و تكثير سلولي شده¬اند. ارزيابي رهايش نيتريك اكسيد پوشش¬هاي نانوكامپوزيتي هم نشان داد كه رهايش نيتريك اكسيد به صورت انفجاري صورت گرفت. رهايش انفجاري در اثر نفوذ سريع محلول به داخل پوشش حاوي نانوذرات با در تماس قرار گرفتن محلول با نانوذرات صورت مي¬گيرد. بر اساس نتايج بدست آمده، پوشش دولايه اكسيداسيون ميكروقوسي- پلي¬گليسرول سباسيك حاوي نانوذرات مس-كيتوسان مي¬تواند پلانسيل بالايي در كاربرد در استنت¬هاي قلبي عروقي داشته باشد.
چكيده انگليسي :
Today, the increasing incidence of cardiovascular disease has led to a significant increase in health in human societies. In this regard, the use of biodegradable cardiovascular stents based on magnesium to treat these diseases is increasing. The problem with using magnesium and its alloys is high corrosion rate, which reduces mechanical stability and activates the immune system. The aim of this study was to fabricate and characterize a bilayer composite coating of micro-arc oxidation-polyglycerol sebacate containing copper-chitosan nanoparticles on AZ91 magnesium-based alloy to improve corrosion behavior, blood compatibility and biocompatibility. In this regard, compaction polymerization of polyglycerol sebacate polymer was performed for coating on the micro-arc oxidation layer and then, the two-layer micro-arc oxidation-polyglycerol oxidation coating was fabricated on the AZ91 alloy. Polyglycerol sebacate coating was performed by electrospray method at 1, 3, 5 and 7 hours on the micro-arc oxidation layer and the optimal sample was obtained by X-ray, FTIR, roughness measurement, wettability, scanning electron microscopy, electrochemical tests, protein adsorption and resazurin assay. Then, copper-chitosan nanoparticles were dissolved in polymer solution with concentration of 1, 3 and 5 wt% and coated on micro-arc oxidation coating. In order to eva‎luate the polymer coatings containing nanoparticles, X-Ray, roughness measurement, wettability, scanning electron microscope, electrochemical tests, protein adsorption, cell adhesion, MTT test, platelet adhesion and nitric oxide release were performed. The results of infrared spectroscopy with Fourier transform showed that the synthesis of polyglycerol sebacate was successful. Subsequently, by coating the polyglycerol sebacate polymer by electrospray method on the micro-oxidation coating, this polymer was able to improve the wettability, roughness and corrosion behavior by modifying the surface and chemical properties of the surface. By applying a polymer coating on the surface of the micro-oxidation coating, the corrosion current density decreased from 0.36 μA/cm2 in MAO to 0.04 μA / cm2 in PGS7 sample. Then, by examining the biological properties of micro-arc oxidation-polyglycerol sebacate coating, the results showed that PGS3, PGS5 and PGS7 had good biocompatibility. The PGS7 sample was considered as the optimal sample to continue the research. Subsequently, by applying copper-chitosan nanoparticles to the polymer coating, the roughness and wettability were significantly changed, which was originated from nanoparticles. By studying the corrosion behavior, nanoparticles effected on the corrosion behavior and the corrosion current density decreased from 0.04 μA / cm2 in PGS7 sample to 0.02 μA / cm2 in Cu-5% sample. In the study of blood compatibility with the dopping of nanoparticles in polymer coatings, decrease in platelet adhesion was observed on the surfaces of polyglycerol sebacate polymer layer, which could be due to the local release of nitric oxide from the structure of copper-chitosan nanoparticles. However, the polyglycerol sebacate polymer has good hemocompatibility. By examining the biocompatibility with MTT assay, not only the nanoparticle-containing in coatings did not show any toxicity, but also the cells proliferated on days 3 and 5. Nitric oxide release from the copper-chitosan nitric oxide delivery system was investigated using nitric oxide release kits, which showed burst release. In conclusion, the bilayer micro-arc oxidation coating-polyglycerol sebacate containing copper-chitosan nanoparticles can have a high potential for vascular stents application.
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، مسعود عطاپور
استاد داور :
مهران نحوي، عبدالمجيد اسلامي
لينک به اين مدرک :

بازگشت