توصيفگر ها :
پريودنتيت , غشاء , كامپوزيت , پيزوالكتريك , تيتانات باريم
چكيده فارسي :
بيماري پريودنتيت بصورت تدريجي باعث تخريب بافت هاي پيرامون دندان(لثه، استخوان آلوئولار، ليگامان پريودنتال و سيمان) مي شود كه بارزترين نتيجه آن، شل شدن دندان مي باشد. در بين بيومواد استفاده شده در درمان بيماري پريودنتيت(شامل ژل ها، نانوذرات، ميكرو ذرات، فيبرها و غشاها)، غشاها كاربرد كلينيكي بيشتري دارند. با توجه به توانايي تيتانات باريم و كيتوسان در بازسازي بافت هاي آسيب ديده نرم و سخت، هدف اين تحقيق ساخت غشاهاي كامپوزيتي با زمينه كيتوسان و فيلرهاي تيتانات باريم بود. به همين منظور ابتدا با روش سل ژل، پودر تيتانات باريم سنتز و ماهيت آن از طريق XRD، FESEMو DLS بررسي شد كه نتايج، تشكيل نانو پودر تيتانات باريم را تائيد مي كرد. بعد از بررسي مناسب ترين غلظت محلول سود جهت خنثي سازي غشاها، سه نوع غشا كامپوزيتي با زمينه كيتوسان و فيلرهاي تيتانات باريم (با درصدهاي وزني 3، 6 و 9) و يك نوع غشا كيتوساني بدون تيتانات باريم ساخته شد. بعد از ساخت غشاها، ساختار مربوط به سطوح غشاها با آزمون هاي FESEM-MAP، طيف سنجي مرئي-فرابنفش، زبري سنجي و XRD بررسي شد. خواص الكتريكي غشاها (شامل رسانايي ذاتي و ضريب دي الكتريك)، خواص مكانيكي غشاها( شامل مدول كششي، استحكام نهايي كشش و كرنش نهايي كشش)، آب دوستي غشاها (با آزمون قطره بي‌پايه)، جذب آب غشاها، زيست تخريب پذيري غشاها در محلول PBS (با آزمون هاي طيف سنجي مرئي-فرابنفش، كاهش جرم و اندازه گيري پي اچ محلول PBS)، زيست فعالي غشاها در محلولSBF (با آزمون هاي طيف سنجي مرئي-فرابنفش، ICP، FESEM-EDS، XRD و اندازه گيري پي اچ محلول SBF)، خواص آنتي باكتريال غشاها (با آزمون ديسك ديفيوژن) و همچنين خواص سلولي غشاها ( شامل بقا سلولي با آزمون MTT و چسبندگي سلولي با آزمون SEM) بررسي گرديد. نتايج نشان دادند كه غشاهاي حاوي تيتانات باريم(خصوصا غشاهاي حاوي 3 و 6 درصد تيتانات باريم) دو سطح با خواص آب دوستي و زبري متفاوت دارند كه مناسب براي بيماري پريودنتيت مي باشند. ميزان آگلومريزاسيون ذرات تيتانات باريم در غشا حاوي 9 درصد تيتانات باريم بيشتر از ساير غشاها بود. بيشترين ميزان جذب آب مربوط به غشا حاوي 9 درصد تيتانات باريم بود. خواص الكتريكي غشاهاي حاوي 3 و 6 درصد تيتانات باريم برتري قابل توجهي نسبت به غشا حاوي 9 درصد تيتانات باريم و غشا بدون تيتانات باريم داشتند. غشا حاوي 3 درصد تيتانات باريم خواص كششي مطلوب تري در مقايسه با ساير غشاها نشان داد. آزمون هاي مربوط به تخريب غشاها نشان داد كه ميزان تخريب غشا بدون تيتانات باريم بيشتر از ساير غشاها بود. غشاهاي حاوي تيتانات باريم(خصوصا غشا حاوي 9 درصد تيتانات باريم) نسبت به غشا بدون تيتانات باريم زيست فعالي بيشتري را نشان دادند. غشاهاي حاوي 6 و 9 درصد تيتانات باريم خواص آنتي باكتريال بيشتري در مقايسه با غشاهاي حاوي 0 و 3 درصد تيتانات باريم داشتند. نتايج سلولي نشان دادند كه قابليت تكثير و چسبندگي سلول ها در غشاهاي حاوي تيتانات باريم( خصوصا غشا حاوي 3 درصد تيتانات باريم) بيشتر از غشا بدون تتيتانات باريم بود. در برخي موارد غشاهاي حاوي 3 و 6 درصد درصد تيتانات باريم خواص مطلوب تري در مقايسه با غشا 9 درصد تيتانات باريم داشتند كه دليل اصلي آن به ميزان آگلومريزاسيون بيشتر ذرات تيتانات باريم در غشا حاوي 9 درصد تيتانات باريم نسبت داده شد. بطور كلي غشاهاي حاوي تيتانات باريم در مقايسه با غشا بدون تيتانات باريم خواص مطلوب تري جهت ترميم بيماري پريودنتيت نشان دادند.
چكيده انگليسي :
Periodontitis gradually destroys the tissues around the tooth (gum, alveolar bone, periodontal ligament and cementum) that the most obvious result is tooth loosening. Biomaterials used in the treatment of periodontitis include gels, nanoparticles, microparticles, fibers, and membranes. Among these biomaterials, membranes have more clinical applications. Considering the ability of barium titanate and chitosan to regenerate soft and hard damaged tissues, the aim of this research was fabrication of composite membranes with chitosan matrix and barium titanate fillers. For this purpose, barium titanate powder was synthesized by sol-gel method and its nature was investigated by XRD, FESEM, and DLS. The results confirmed the formation of barium titanate nanopowder. Then, after investigation the most suitable concentration of sodium hydroxide solution to neutralize the membranes, three types of composite membranes with chitosan matrix and barium titanate fillers (3%, 6%, and 9% weight) and one type of chitosan membrane without barium titanate were fabricated. After fabrication of the membranes, the structure of membrane surfaces was investigated by FESEM-MAP, visible-ultraviolet spectroscopy, roughness measurement, and XRD. Also, membranes properties including Electrical (intrinsic conductivity and dielectric constant), mechanical (modulus, ultimate tensile strength, and ultimate tensile strain), hydrophilicity, Water absorption, biodegradability in PBS solution (by visible-ultraviolet spectroscopy, mass reduction, and pH of PBS solution), bioactivity in SBF solution (by visible-ultraviolet spectroscopy, ICP, FESEM-EDS, XRD and pH of SBF solution), antibacterial activity (by disc diffusion method), and Cellular activities (cell viability by MTT and cell adhesion by SEM) were investigated. The results showed that each of the membranes containing barium titanate (especially the membranes containing 3% and 6% barium titanate) had two surfaces with different hydrophilic and roughness, which are suitable for the periodontitis treatment. The agglomeration rate of barium titanate particles in the membrane containing 9% barium titanate was higher than other membranes. The highest amount of water absorption was related to the membrane containing 9% of barium titanate. The electrical properties of the membranes containing 3 and 6% barium titanate were significantly higher than the membrane containing 0% and 9% barium titanate. The membrane containing 3% barium titanate showed better tensile properties compared to other membranes. The degradation rate of membrane without barium titanate was higher than other membranes. The membranes containing barium titanate (especially the membrane containing 9% barium titanate) showed more bioactivity than the membrane without barium titanate. Membranes containing 6 and 9% barium titanate had more antibacterial properties compared to membranes containing 0 and 3% barium titanate. Results of cellular activities showed that cell proliferation and adhesion in membranes containing barium titanate (especially membranes containing 3% barium titanate) were more than membranes without barium titanate. In some cases, the membranes containing 3% and 6% barium titanate had better properties compared to the membrane containing 9% barium titanate that the main reason was the higher agglomeration rate of barium titanate particles in this membrane. In general, membranes containing barium titanate showed more favorable properties for periodontitis treatment compared to membrane without barium titanate.
