پديد آورنده :
معظمي، شيما
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي چسب استخواني نانوكامپوزيتي بر پايه پلي دوپامين كواكريلات برديجيت براي بستن استخوان قفسه سينه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پنج، 77 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، رحمت الله عمادي
استاد مشاور :
محمد ديناري
توصيفگر ها :
چسب هاي زيست تقليد , پلي دوپامين , استرنوتومي مياني , برديجيت , اكريلات
استاد داور :
فتح الله كريم زاده، فرزانه علي حسيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/05/22
رشته تحصيلي :
مهندسي پزشكي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/05/22
چكيده فارسي :
بيماري‌هاي قلبي عروقي و تروماي نافذ به عنوان يكي از شايع‌ترين و در حال پيشرفت‌ترين بيماري‌ها در عصر كنوني، سبب شده است پزشكان و جراحان از شيوه‌هاي جراحي مختلفي در جهت بهبودي به بيمار كمك بگيرند. يكي از استانداردترين و متداول‌ترين روش‌ها جهت دسترسي به اندام‌هاي درون قفسه سينه، استرنوتومي مياني مي‌باشد. استخوان استرنوم بعد از استرنوتومي، بايد به شيوه‌اي درست تثبيت شود تا در مرحله بعد التيام حاصل شود. هدف از پژوهش حاضر، ساخت و مشخصه‌يابي چسب هيبريدي پليدوپامين كواكريلات / بريديجيت به منظور بهبود استحكام چسبندگي، قابليت القاي استخوان‌سازي و همچنين ويژگي آنتي‌باكتريال براي تثبيت استخوان استرنوم است. در اين راستا، ابتدا پيش‌ساز چسب هيبريدي و نانوپودر بريديجيت ساخته و مشخصه‌يابي شد. در ادامه چسب هيبريدي پليدوپامين كواكريلات/ بريديجيت با درصدهاي‌وزني متفاوت (0، 1، 2، 4، 5، 7) جهت رسيدن به تركيب بهينه با خواص مناسب مورد بررسي قرار گرفت. آزمون‌هاي پراش پرتو ايكس، طيف‌سنجي فروسرخ با تبديل فوريه، آزمون رزونانس مغناطيسي هسته هيدروژن، تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي، آزمون پراكندگي نور ديناميكي، طيف‌سنجي جرمي پلاسماي جفت‌شده القايي به منظور ارزيابي و بهينه‌سازي چسب هيبريدي پليدوپامين كواكريلات/ بريديجيت انجام گرفت. به منظور بررسي رفتار زيست‌فعالي چسب‌هاي هيبريدي با درصدهاي‌وزني متفاوت از نانوپودر بريديجيت، در محلول شبيه‌سازي شده بدن با غلظت عناصر مشابه با پلاسماي خون طبيعي قرارداده شدند، حضور نانوذرات بريديجيت سبب ايجاد رفتار زيست‌فعالي در چسب‌هاي هيبريدي شد كه يكي از پارامترهاي مهم در ايجاد تعامل و برهمكنش‌هاي مناسب با استخوان هستند. همچنين براي ارزيابي حداكثر استحكام برشي و فشاري چسب هيبريدي پليدوپامين كواكريلات/ بريديجيت، تحت آزمون‌هاي مكانيكي قرار گرفته شد، حضور نانوذرات بريديجيت در چسب هيبريدي نسبت به چسب‌هاي خالص بدون نانوذره، استحكام چسبندگي بسيار مناسب‌تري در بازه‌هاي زماني متفاوت نمايش دادند. اين مقدار براي چسب هيبريدي حاوي 4 درصد‌وزني نانوذرات بريديجيت 55 ± 763 كيلوپاسكال و براي چسب خالص 27 ± 450 كيلوپاسكال در بازه زماني 24 ساعت از فرايند چسبيده شدن گزارش شد. با توجه به چالش برانگيزترين موضوع در ترميم زخم استرنوم كه شامل عفونت‌هاي ميكروارگانيسم‌ها خصوصا باكتريايي مي‌باشد، ويژگي آنتي‌باكتريال چسب‌هاي هيبريدي مورد بررسي قرار گرفت. در نتايج حاصل از آزمون آنتي‌باكتريال چسب‌هاي هيبريدي پليدوپامين كواكريلات/ بريديجيت فعاليت ضدباكتريايي در حضور باكتري استافيلوكوكس آرئوس از خود نمايش دادند. در نتايج بررسي برهمكنش‌هاي سلول و چسب هيبريدي با درصدهاي‌وزني متفاوت، سلول‌ها زنده‌ماني بسيار مناسبي در نتيجه آزمون سميت سلولي بر پايه (MTT) نمايش دادند، ضمن اينكه سلول‌ها با چسبيدن، گسترده شدن و تكثير بر روي سطح چسب سلول‌سازگار بودن چسب هيبريدي پليدوپامين كواكريلات/ بريديجيت را نمايش دادند. چسب زيست‌تقليد پيشنهاد شده داراي پتانسيل مناسبي براي تثبيت استخوان استرنوم بعد از استرنوتومي مياني مي‌باشد.
چكيده انگليسي :
Despite recent advances in commercial bone adhesives applied for full median sternotomy, the regeneration of bone defects caused by trauma or surgical operations remains challenging as the inherent healing process is hampered by poor adhesiveness, limited bioactivity, and the lack of antibacterial functions. Bioinspired adhesives by marine organisms provide a novel concept to circumvent these problems. Herein, a dual cross-link strategy is employed on designing a multifaceted bioinspired adhesive consisting of catechol amine-functionalized hyperbranched polymer (polydopamine-co-acrylate, PDA), bredigite (BR) nanoparticles, and Fe3+ ions. The hybrid adhesives exhibit strong adhesion to various substrates such as bone tissues, polymethyl methacrylate, and glass, through synergy between irreversible covalent and reversible noncovalent crosslinking, depending on the BR content. Noticeably, the adhesion strength of hybrid adhesive containing 2 wt.% BR nanoparticles to bone tissue is 2.32±0.82 MPa that is about three times higher than pure PDA adhesive. We also demonstrated that the hybrid adhesives are not only bioactive and can accelerate bone formation in vitro, but also exhibit antibacterial properties against Staphylococcus aureus, depending on the adhesive concentration. Furthermore, the superior cellular performance of hybrid adhesives is achieved simultaneously with the opportune release of ions and crosslinked double network flexibility. In summary,
multifunctional hybrid adhesives reinforced with BR nanoparticles and appreciable
osteoconductive, mechanical and antibacterial properties represent the potential
applications for median sternotomy surgery as a bone tissue adhesive.
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، رحمت الله عمادي
استاد مشاور :
محمد ديناري
استاد داور :
فتح الله كريم زاده، فرزانه علي حسيني
