توصيفگر ها :
رسوب‌دهي الكتروفورتيك , پوشش‌هاي زيستي , ايمپلنتهاي زيستي , زيست‌سازگاري , مگنتيت , هيدروكسي آپاتيت , مغناطش اشباع , رهايش دارو
چكيده فارسي :
ايمپلنتهاي فلزي امروزه به طور گسترده به عنوان كاشتني‌ها در بدن مورد استفاده قرار مي‌گيرند. مشكل اساسي اين ايمپلنت‌ها را مي‌توان به خواص سطحي نامناسب نسبت داد. پوشش‌دهي ايمپلنتهاي پزشكي يك راه حل مناسب براي بهبود خواص سطحي آن‌هاست. در اين پژوهش، سنتز نانوذرات كامپوزيتي مگنتيت دوپ‌شده با مس/ بايوگلس 58S به روش هم‌رسوبي و استوبر و لايه‌نشاني آن‌ها بر روي ايمپلنتهاي فولاد ALSI 316L با كيتوسان و آميكاسين به روش رسوب‌دهي الكتروفورتيك صورت گرفت. در اين روش ابتدا نانوذرات مگنتيت به روش هم‌رسوبي سنتزشده و در ادامه عنصر مس به عنوان عامل دوپ‌شونده به محلول مگنتيت اضافه‌شد در ادامه اين نانوذرات با بايوگلس به روش استوبر كامپوزيت شدند. براي پوشش‌دهي نانوذرات سنتزشده از روش الكتروفورتيك استفاده شد كه در آن نانوذرات در سه ولتاژ 10و15 و 20 ولت پوشش دهي شدند و مقادير بهينه بر اساس آزمون‌هاي مشخصه‌يابي به دست آمد. براي مشخصه‌يابي نانوذرات كامپوزيتي سنتزشده از آزمون پراش پرتوي X ، تصويربرداري ميكروسكوب الكتروني روبشي، آناليز عنصري EDS، آناليز مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR) و مغناطيس سنجي نمونه ارتعاشي (VSM) استفاده‌شد. نتايج به دست‌‌آمده نشان‌داد با افزايش درصد اوليه مگنتيت دوپ‌شده با مس اندازه ذرات كامپوزيتي افزايش‌يافته و ميزان مغناطش اشباع آن‌ها كاهش مي‌يابد. نمونه‌هاي پوشش‌داده‌شده با كيتوسان و نانوذرات كامپوزيتي، با پراش پرتوي X، تصويربرداري ميكروسكوب الكتروني روبشي، آناليز عنصري EDS، آناليز مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، تصويربرداري استروميكروسكوب، آزمون ترشوندگي، آزمون چسبندگي بر اساس استاندارد ISO 13779-4، آزمون آنتي باكتريال تجمع كلني و آزمون‌هاي بيرون تني مورد بررسي قرارگرفتند. مشخص شد كه با افزايش درصد مگنتيت دوپ‌شده با مس، يكنواختي و چسبندگي پوشش افزايش يافت. از سوي ديگر با افزايش درصد مگنتيت دوپ‌شده با مس خاصيت آنتي باكتريال نمونه‌هاي پوشش‌داده‌شده افزايش يافت. از سوي ديگر هيچ يك از نمونه‌ها از خود سميت سلولي نشان‌ندادند. با كاهش درصد مگنتيت دوپ شده با مس خاصيت زيست فعالي نمونه‌ها افزايش يافت به گونه‌اي كه ذرات هيدروكسي آپاتيت تشكيل شده در محلول SBF بعد از 3 هفته غوطه‌وري نمونه‌ها، به ازاي درصد كمتر مگنتيت دوپ‌شده با مس، داراي اندازه ذره بزرگتر و تراكم بيشتري هستند. الگوي رهايش دارو از مدل كورسمير پپس سينتيك درجه اول پيروي مي‌كند كه نشان مي‌دهد با افزايش زمان گراديان غلظت دارو كاهش مي‌يابد.
چكيده انگليسي :
Metal implants are widely used today as body implants. The fundamental problem with these implants can be attributed to unsuitable surface properties. Coating medical implants is an appropriate solution to improve their surface properties. In this research, the synthesis of copper-doped magnetite/58S bioglass composite nanoparticles by co-precipitation and Stöber method and their deposition on ALSI 316L steel implants with chitosan and amikacin by electrophoretic deposition was carried out. In this method, magnetite nanoparticles were first synthesized by co-precipitation, and then copper as a doping agent was added to the magnetite solution, followed by compositing these nanoparticles with bioglass by the Stöber method. Electrophoretic deposition was used for coating the synthesized nanoparticles, where they were coated at three voltages of 10, 15, and 20 volts, and optimal values were obtained based on characterization tests. For the characterization of the synthesized composite nanoparticles, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), and vibrating sample magnetometry (VSM) were used. The results showed that with an increase in the initial percentage of copper-doped magnetite, the size of the composite particles increased, and their saturation magnetization decreased. The chitosan-coated samples with composite nanoparticles were characterized by XRD, SEM, EDS, FT-IR, stromicroscopy imaging, wettability test, adhesion test based on ISO 13779-4 standard, antibacterial colony aggregation test, and in vitro tests. It was found that with an increase in the percentage of copper-doped magnetite, the uniformity and adhesion of the coating increased. On the other hand, with an increase in the percentage of copper-doped magnetite, the antibacterial property of the coated samples increased. Moreover, none of the samples showed any cytotoxicity. With a decrease in the percentage of copper-doped magnetite, the bioactivity of the samples increased to the extent that hydroxyapatite particles formed in the SBF solution after 3 weeks of immersion of the samples, for a lower percentage.
