پديد آورنده :
شهابي شالقوني، مهلا
عنوان :
ساخت و مشخصهيابي هيدروژل نانوكامپوزيتي خودترميمشونده كربوكسي اتيل كيتوسان/آلژينات اكسيد شده/نانوالياف سلولز/نانوذرات اكسيد مس براي كاربرد پانسمان پوست
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي پليمر(فرآورش)
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 84ص. : مصور، جدول، نمودار.
توصيفگر ها :
هيدروژل , نانوكامپوزيت , خودترميمشوندگي , كربوكسي اتيل كيتوسان , آلژينات اكسيد شده , نانوالياف سلولز , نانوذرات اكسيد مس , پانسمان زخم
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/07/09
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1402/07/16
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، از پليمرهاي طبيعي و زيستسازگار كيتوسان و سديم آلژينات اصلاح شده براي ساخت هيدروژل نانوكامپوزيتي با قابليت خودترميمشوندگي و تزريقپذير به منظور توسعه پانسمان زخم استفاده شد. ابتدا، اصلاح سطح و مشخصهيابي كيتوسان به كربوكسي اتيل كيتوسان (CECH) با استفاده از اكريليك اسيد و آلژينات سديم به آلژينات اكسيد شده (OSA) با استفاده از پريودات سديم انجام شد. سپس، به منظور بهبود خواص مكانيكي و خاصيت خودترميمشوندگي هيدروژل، نانوالياف سلولز و نيز براي افزايش خاصيت ضدباكتريايي، نانوذرات اكسيد مس با مقادير متفاوت به هيدروژل افزوده شدند. اين اقدامات منجر به افزايش ميزان تورم هيدروژل به حدود 3000 درصد گرديد كه اين ويژگي براي استفاده از هيدروژل به عنوان پانسمان زخم از اهميت زيادي برخوردار است. همچنين، تخريبپذيري هيدروژل به علت استفاده از نانوذرات اكسيد مس و نانوالياف سلولز نسبت به هيدروژل فاقد ماده نانو كاهش چشمگيري داشته كه باعث پايداري هيدروژل در مدت زمان طولانيتر ميشود .همچنين، آزمون فشاري نشان داد كه هيدروژل نانوكامپوزيتي داراي افزايش مدول فشاري است. اين هيدروژل قابليت خودترميمشوندگي را پس از گذشت 30 دقيقه و قابليت تزريق سريع در محل را نيز دارا ميباشد. خاصيت ضدباكتريايي هيدروژلها نيز ارزيابي شده و هيدروژل حاوي نانوذرات اكسيد مس داراي توانايي براي از بين بردن باكتريهاي استافيلوكوكوس اورئوس و باكتريهاي اشريشيا كلي است. از آنجا كه هيچ كدام از نمونههاي هيدروژل سميت سلولي از خود نشان نداده و هيدروژل حاوي نانوذرات اكسيد مس داراي بيشترين مقدار جذب ميباشد، به عنوان پانسمان زخمهاي پوستي ميتوان از هيدروژل نانوكامپوزيتي تزريقپذير كربوكسي اتيل كيتوسان/آلژينات اكسيد شده/نانوالياف سلولز/نانوذرات اكسيد مس بهره برد. در مقايسه با پژوهشهاي ديگر، اين هيدروژل مشخصههاي لازم براي پانسمان زخم را احراز كرده است و به عنوان گزينهاي مناسب جهت استفاده در اين زمينه معرفي ميشود.
چكيده انگليسي :
In this research, natural and biocompatible polymers, namely chitosan and sodium alginate, were modified to create a self-healing and injectable nanocomposite hydrogel to be used as a wound dressing. At first, the surface modification and characterization of chitosan and sodium alginate were carried out to produce carboxyethyl chitosan (CECH) using acrylic acid, and oxidized sodium alginate (OSA) using sodium periodate. respectively. Subsequently, to enhance the mechanical properties and self-healing capability of the hydrogel, cellulose nanofibers were incorporated at various weight percentages. Additionally, to improve antibacterial properties, copper oxide nanoparticles were added at different concentrations to the hydrogel. These measures led to a significant increase in the hydrogel's swelling capacity, reaching approximately 3000%, which is of great importance for its application as a wound dressing material. Furthermore, the introduction of copper oxide nanoparticles and cellulose nanofibers contributed to the hydrogel's reduced degradation compared to hydrogels without nanomaterials, resulting in enhanced stability over an extended period. Mechanical testing demonstrated an increased compressive modulus in the nanocomposite hydrogel. Moreover, the hydrogel exhibited self-healing capabilities within 30 minutes and was injectable at the application site. The antibacterial properties of the hydrogels were evaluated, with the copper oxide-containing hydrogel demonstrating effective antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacteria. Importantly, none of the hydrogel samples displayed cellular toxicity, and the hydrogel containing 0.105% cellulose nanofibers and 0.032% copper oxide nanoparticles exhibited the highest absorption capacity (109.932%). Based on these findings, the injectable carboxyethyl chitosan/oxidized sodium alginate/cellulose nanofiber/copper oxide nanoparticle nanocomposite hydrogel is proposed as a suitable option for use in skin wound dressings. It fulfills the necessary criteria for wound dressings and is presented as a promising choice for this application in comparison to other research in the field.
استاد راهنما :
سعيد نوري خراساني , رسول اسمعيلي نيسياني
استاد مشاور :
منيره كوهي , شهلا خليلي
استاد داور :
افسانه فخار , محمد ديناري