شماره راهنما :
310 گلپايگان
عنوان :
ارزيابي خواص زيستي، مكانيكي و رهايش دارو داربست پليكاپرولاكتون/ تري كلسيم فسفات/ اكسيد آنتروپي بالا( Mg0.2 Ti0.2 Zn0.2 Cu0.2 Fe0.2)3O4 توليد شده توسط چاپگر سه بعدي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
86ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
سنتز مكانوشيميايي , اكسيدهاي آنتروپي بالا , چاپ سه¬بعدي , كامپوزيت , مهندسي بافت
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/07/30
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
دانشكده :
فني مهندسي گلپايگان
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/07/30
چكيده فارسي :
چكيده
افزايش تقاضا براي مواد پيشرفته در كاربردهاي زيستپزشكي، تحقيقات گستردهاي را براي توسعه كامپوزيتهايي كه ميتوانند الزامات مكانيكي و بيولوژيكي خاص را برآورده كنند، هدايت كرده است. مواد سنتي اغلب در ارائه تركيب لازم از خواص مورد نياز براي كاربردهاي پزشكي پيچيده مانند مهندسي بافت استخوان ناتوان مي¬باشند. اين امر منجر به اكتشاف مواد كامپوزيتي شده است كه ميتوان آنها را براي دستيابي به ويژگيهاي موردنظر با تركيب مواد مختلف در سطوح ميكرو و نانو در نظر گرفت. توسعه يك ماده كامپوزيتي (پلي¬كاپرولاكتون / اكسيد آنتروپي¬بالا / تري¬كلسيم فسفات) پتانسيل قابلتوجهي براي پيشرفت در زمينه مهندسي بافت استخوان دارد. استفاده از فناوري چاپ سهبعدي با ايجاد امكان ساخت ايمپلنتها و داربستهاي سفارشي با هندسههاي پيچيده و توزيع دقيق مواد، پتانسيل كاربرد اين كامپوزيت را افزايش ميدهد. هدف از اين پژوهش ساخت و ارزيابي داربست نانو كامپوزيتي (پلي¬كاپرولاكتون / اكسيد آنتروپي¬بالا / تري¬كلسيم فسفات) به روش لايه نشاني مذاب و به¬وسيله چاپگر سه¬بعدي است. تري¬كلسيم فسفات و پلي¬كاپرولاكتون داراي خواص زيست فعالي و زيست تخريب¬پذيري مطلوب مي¬باشند اما اضافه كردن تري¬كلسيم فسفات به پلي¬كاپرولاكتون باعث كاهش مقاومت فشاري شد پس براي بهبود مقاومت فشاري اكسيد آنتروپي¬بالا به تركيب اضافه شد كه بهطوركلي موجب افزايش مقاومت فشاري مي¬شود. در اين مطالعه استرانسيوم در نانو پودر اكسيد آنتروپي¬بالا دوپ شد تا خواص زيستي مطلوب شود. داربست كامپوزيتي با ساختاري با تخلخل 70 درصد ساخته شد و خواص مكانيكي توسط آزمون فشار مورد بررسي قرار گرفت مشخص شد داربست با درصد¬هاي وزني 70 درصد پلي¬كاپرولاكتون، 20 درصد تري¬كلسيم فسفات و 10 درصد اكسيد آنتروپي¬بالاي استرانسيوم دار بهترين مقاومت فشاري را از بين ديگر درصد¬هاي وزني كامپوزيت¬ها دارد، پس داربست با درصد¬هاي ذكر شده براي انجام آزمون¬هاي بعدي انتخاب شد. در آزمون عدم سميت، غيرسمي بودن داربست تاييد شد. در آزمون آنتي¬باكتريال نتيجه افزودن استرانسيوم به نانو پودر آنتروپي بالا كاملا واضح است با افزودن استرانسيوم، پودر خاصيت آنتي¬باكتريال يافت. در نهايت ساخت و ارزيابي موفقيتآميز اين ماده كامپوزيتي ميتواند منجر به پيشرفتهاي قابلتوجهي در درمان نقايص و آسيبهاي استخواني شود و راهحلهاي مؤثرتر و قابلاعتمادتري را به بيماران ارائه دهد. علاوه بر اين، اين تحقيق به زمينه گستردهتر مواد كامپوزيتي كمك ميكند و بينشها و روشهايي را ارائه ميكند كه ميتواند براي توسعه ساير مواد پيشرفته براي كاربردهاي مختلف زيستپزشكي به كار رود.
چكيده انگليسي :
abstract
The increasing demand for advanced materials in biomedical applications has driven extensive research to develop composites that can meet specific mechanical and biological requirements. Traditional materials are often in capable in providing the necessary combination of properties required for medical applications for example in complex: bone tissue engineering. This has led to the discovery of composite materials that can be considered to achieve the desired properties by combining different micro and nano materials. The development of a composite material (polycaprolactone / high entropy oxide / tricalcium phosphate) has a significant potential for progress in the field of bone tissue engineering. The use of 3D printing technology further increases the potential of this composite by making it possible to manufacture customized implants and scaffolds with complex geometries and accurate distribution of materials. The purpose of this research is to construct and evaluate a nanocomposite scaffold (polycaprolactone / high entropy oxide / tricalcium phosphate) using the melt deposition method and using a 3D printer. Tricalcium phosphate and polycaprolactone have favorable bioactivity and biodegradability properties, but adding tricalcium phosphate to polycaprolactone reduces the compressive strength, so to improve the compressive strength, high entropy oxide was added to the composition, which generally caused the increases in compressive strength. In this study, high entropy oxide nano powder was doped with strontium to improve biological properties. A composite scaffold with a structure with 30% porosity was made and the mechanical properties were investigated by compresspn test. It was found that the scaffold with weight percentages of 70% polycaprolactone, 20% tricalcium phosphate and 10% high entropy oxide with strontium has the best compression strength between the other samples and was selected for further tests. In the non-toxicity test, the scaffold was confirmed to be non-toxic. In the antibacterial test, the result of dopied strontium to high entropy nano powder is quite clear. it was obvions at the doping of strontium to the powder has antibacterial properties. Finally, the successful manufacturing and evaluation of this composite material can lead to significant improvements in the treatment of bone defects and injuries and provide more effective and reliable solutions to the patients. In addition, this research contributes to the broader field of composite materials and provides insights and methods that can be applied to the development of other advanced materials for various biomedical applications.
استاد راهنما :
تقي اصفهاني