توصيفگر ها :
پرينت سه بعدي , پلي كاپرولاكتون , گرافن اكسايد , دي اكسيد تبتانيوم , مهندسي بافت
چكيده فارسي :
چكيده
براي ساخت يك بافت مصنوعي مهندسي شده، نياز به طراحي يك داربست با ساختار فيزيكي و مكانيكي مناسب است كه امكان چسبندگي سلولي، مهاجرت، تكثير و تمايز سلولي را داشته باشد. درنهايت خواص مذكور بتواند منجر به رشد و جايگزيني بافت جديد شود. از جمله مواد زيست سازگار با بدن انسان ميتوان به اكسيد گرافن و دي اكسيد تيتانيوم اشاره كرد كه حضور اين دو ماده به عنوان فازهاي تقويت كنندهي يك كامپوزيت پليمري، ميتواند منجر به توليد نانوكامپوزيتي با خواص فيزيكي-مكانيكي مناسب شود. در پژوهش حاضر با تغيير مقدار مواد اوليه و شرايط سنتز نمونههاي ساخته شده توسط آزمون پراش پرتو ايكس (XRD) بررسي شد تا شرايط بهينه جهت دستيابي به نانوذراتي با بالاترين درجه بلورينگي بدست آمد.سپس با افزودن اين نانوذرات به همراه نانوصفحات اكسيد گرافن در ماتريس پلي كاپرولاكتون، ساختار كريستالي نانوكامپوزيت توليدي توسط آزمون XRD و همچنين ميكروساختار اين نانوكامپوزيت توسط آزمون ميكروسكوپ الكتروني گسيل ميدان (FE-SEM) مورد ارزيابي قرار گرفت. نهايتا خواص مكانيكي نانوكامپوزيت توليدي توسط آزمون كشش مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بيانگر بهبود قابل توجه خواص مكانيكي نانوكامپوزيت توليدي نسبت به پليمر پلي كاپرولاكتون خالص بود. همچنين نتايج آزمون كشش نشان داد كه افزودن اكسيد گرافن تا 1.5 درصد وزني، نيروي قابل تحمل براي كامپوزيت را نسبت به كامپوزيت فاقد اين نانوصفحات تا بيش از 300 درصد افزايش داده است و همچنين موجب افزايش چقرمگي داربست مي شود. بررسي ميداني نتايج آزمون ICP ، نشان دهنده ايجاد زيست فعالي بيشتر براي جذب بيشتر ذرات هيدروكسي اپاتيت بوده است و به طبع آن تصاوير FE_SEM حاصل از نمونه هاي قرار گرفته در محلول SBF ، تخلخل بيشتري را براي داربستها با در صد گرافن اكسايد بيشتر نشان داده است. در نهايت بررسي نتايج آزمون DSC بيانگر ايجاد تغيير در دماي ذوب داربست در اثر حضور بيشتر ذرات گرافن اكسايد بوده است.
چكيده انگليسي :
Abstract
To make an engineered artificial tissue, it is necessary to design a scaffold with a suitable physical and mechanical structure that allows cell adhesion, migration, proliferation and cell differentiation. Finally, the mentioned properties can lead to the growth and replacement of new tissue. Among the materials biocompatible with the human body, we can mention graphene oxide and titanium dioxide, the presence of these two materials as reinforcing phases of a polymer composite can lead to the production of nanocomposite with suitable physical and mechanical properties. In the current research, by changing the amount of raw materials and the synthesis conditions of the samples made by X-ray diffraction (XRD) test, the optimal conditions were obtained to obtain nanoparticles with the highest degree of crystallinity.Then, by adding these nanoparticles along with graphene oxide nanosheets in the polycaprolactone matrix, the crystal structure of the produced nanocomposite was evaluated by XRD test and also the microstructure of this nanocomposite was evaluated by field emission electron microscope (FE SEM) test. Finally, the mechanical properties of the produced nanocomposite were investigated by tensile test. The results showed a significant improvement in the mechanical properties of the produced nanocomposite compared to the pure polycaprolactone polymer. Also, the tensile test results showed that the addition of graphene oxide up to 1.5% by weight has increased the tolerable force for the composite by more than 300% compared to the composite without these nanoplates and also increases the toughness of the scaffold.The field investigation of ICP test results has shown the creation of more bioactivity for the absorption of more hydroxyapatite particles, and according to that, the FE_SEM images obtained from the samples placed in SBF solution have shown more porosity for the scaffolds with a higher percentage of graphene oxide. Finally, the examination of the results of the DSC test showed a change in the melting temperature of the scaffold due to the presence of more graphene oxide particles.
