(w0 wd)
Weight loss100 (1)
0wکه در این رابطه 0W، وزن اولیه داربست و Wd، وزن نهایی داربست پس از خشک شدن است. نتایج نهایی به صورت میانگین دادهها همراه با انحراف معیارآنها ارائه شده است.

نتایج و بحث
فازشناسی و مطالعه ساختارفازي
شکل 1 الگوي پراش پرتو ایکس داربستهاي تهیه شده را نشان میدهد. در شکل 1 (الف) الگوي پراش پرتو ایکس نانوپودر هیدروکسی آپاتیت خالص تهیه شده به روش سل-ژل در دماي 600 درجه سانتیگراد نشان داده شده است. شکل 1(ب)، الگوي پراش پرتو ایکس پلیکاپرولاکتون خالص را نشان میدهد. مشاهده میشود که این پلیمر ساختار کریستالی دارد و در زوایاي θ2 برابر 3/21 و 7/23 به ترتیب شامل صفحات کریستالی (110) و
(200) است. در واقع، گفته میشود پلیکاپرولاکتون پیکهاي مشخصهاي را در موقعیتهاي نزدیک به پلیکاپرولاکتون اورتورومبیک نشان میدهد. همچنین، یک زمینه آمورف نیز مشاهده میشود. نسبت کریستالی و آمورف ،مقدار بلورینگی را تعیین میکند [5].

در شکل 1 (ج) الگويهاي پراش پرتو ایکس داربستهاي پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت که با مقادیر 5، 10 و 15 درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت میکرومتري (PCL- ،PCL-10HA ،PCL-5HA

60960-5243829

شکل 1- الگوي پراش پرتو ایکس الف) نانوپودر هیدروکسی آپاتیت،ب) داربست پلیکاپرولاکتون خالص و ج) داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت تهیه شده با درصد وزنی گوناگون از هیدروکسی آپاتیت
HA15 ) تهیه شده، مشاهده میشود. همان گونه که مشاهده میشود، الگوي پراش پرتو ایکس داربستهاي تهیه شده، با پیکهاي واضح و متمایز هیدروکسی آپاتیت با کارت ارایه شده به وسیله JCPDS به شماره 0432- 009- 00 مطابقت دارد و همچنین، پیکهاي پلی کاپرولاکتون را نیز نشان میدهد. دو پیک پلیکاپرولاکتون در هر سه نمونه در دو زاویه θ2 برابر 3/21 و 7/23 مشاهده میشود. همچنین، در این الگو یک زمینه آمورف نیز مشاهده میشود. در الگوي پراش بدست آمده، پیک فاز دیگر و همچنین، پیک انتقال یافته در بین پیکها مشاهده نمیشود. بنابراین، میتوان نتیجه گرفت که هیچ واکنشی بین پلیکاپرولاکتون و هیدروکسی آپاتیت رخ نداده است [2] و نیز سایر فازهاي ناخواسته مانند نمک (NaCl) در ترکیب نمونهها حضور ندارد. الگوي پراش یاد شده نشان می دهد که با افزایش مقدار تقویتکننده هیدروکسی آپاتیت، شدت پیکهاي پلی کاپرولاکتون کاهش و شدت پیکهاي آپاتیت افزایش یافتهاست. کاهش شدت پیکهاي پلیکاپرولاکتون و افزایش شدت پیکهاي آپاتیت در سایر کارهاي پژوهشی نیز مشاهده شده است
.[5]
شناسایی گروههاي عاملی
شکل2 الگوي آزمون طیفسنجی فروسرخ داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت را که با مقادیر 5، 10 و 15 درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت میکرومتري تهیه شده، نشان می دهد.

777240-3238243

شکل 2- الگوي آزمون طیفسنجی فروسرخ با تبدیل فوریه داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت تهیه شده با درصد وزنی گوناگون از هیدروکسی آپاتیت
همانگونه که در شکل 2 دیده میشود، پیوندهاي ساختمانی هر دو ترکیب پلیکاپرولاکتون و هیدروکسی آپاتیت در این الگو وجود دارد و پیوندهاي C=O و C-O و C=H مطابق با گروههاي عاملی پلیکاپرولاکتون است [9] و پیوندهايP-O و O-H هم به هیدروکسی آپاتیت
[11،10] نسبت داده میشوند. در شکل 2 هم ملاحظه می شود که همانند الگو پراش پرتو ایکس، پیک پیوند انتقال پیدا نکردهاست. این موضوع نشان میدهد که هیچ واکنشی حین مخلوط کردن این دو ترکیب با هم رخ نداده است. همچنین، در طیفهاي یادشده، هیچ پیک اضافه بر پیکهاي پلیکاپرولاکتون و هیدروکسی آپاتیت که بیان کننده ترکیبات ناخواسته باشد، دیده نمیشود.
جوهري و همکاران نشان دادند [5] با افزایش درصد وزنی تقویتکننده (فلوئور هیدروکسی آپاتیت) به داربستهاي پلیمري، شدت پیکهاي تقویتکننده افزایش و شدت پیکهاي پلیکاپرولاکتون کاهش مییابد.

مطالعه ریخت شناسی و ریزساختار داربستهاي کامپوزیتی
شکل 3تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت را که با مقادیر 5، 10 و 15 درصد وزنی از هیدروکسی آپاتیت میکرومتري و نانومتري تهیه شده است، نشان میدهد.
همان گونه که در تصویر مشاهده میشود، با افزایش هیدروکسی آپاتیت منافذ و تخلخلها کاهش یافتهاند. دیبا و همکاران [12] نشان دادند که افزودن پودر تقویتکننده و پرکننده به داربست پلیمري باعث کاهش تخلخل واندازه منافذ داربست میشود.

335280-6447787

شکل 3- تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت تهیه شده با درصد وزنی گوناگون از هیدروکسی آپاتیت
سنجش خواص مکانیکی داربستهاي کامپوزیتی قاسمیه[7] در سال 2008 نشان داد که با افزودن بیوسرامیک به پلیمر، خواص مکانیکی داربست بهبود پیدا میکند. با توجه به شکل4 مشاهده میشود که با افزایش درصد تقویتکننده تا 10 درصد استحکام نمونهها افزایش و با افزایش درصد تقویتکننده بیش از 10 درصد استحکام نمونه کاهش یافته است. دیبا و همکاران [12] نشان دادند که افزودن تقویتکننده به داربست پلیمري به دلیل کاهش تخلخل، اندازه منافذ و پودر تقویتکننده و پرکننده باعث افزایش استحکام میشود. افزایش درصد تقویتکننده تا درصد بالاتر باعث آگلومره شدن پودر میشود و یکنواختی توزیع پودر کم میشود [5]، بنابراین با افزایش درصد بالاتري از هیدروکسی آپاتیت استحکام کاهش مییابد.

همان گونه که در شکل 4 مشاهده میشود، استحکام بیشتر از استحکام داربستهاي ساخته شده با هیدروکسیداربستهاي ساختهشده با هیدروکسی آپاتیت نانومتري آپاتیت میکرومتري است [13].

667512-2726179

شکل4- تغییرات استحکام فشاري داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت تهیه شده با درصد وزنی گوناگون از هیدروکسی آپاتیت

ارزیابی رفتار زیست تخریبپذیري داربستهاي کامپوزیتی آپاتیت را که با مقادیر 5، 10 و 15 درصد وزنی از شکل 5 تغییرات pH محلول فسفات بافر سالین حاوي هیدروکسی آپاتیت میکرومتري و نانومتري تهیه شده داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی است، نشان میدهد.
شکل5- تغییرات pH محلول فسفات بافر سالین حاوي داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت تهیه

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شده با درصد وزنی گوناگون از هیدروکسی آپاتیت.
تغییرات pH محلولی که پلیمر خالص در آن قرار داشته، تا مدتی بدون تغییر بوده و پس از مدتی روند کاهشی پیدا میکند. پژوهشها نشان داده اند[11] که هر چه مقدار آپاتیت در کامپوزیت افزایش پیدا کند، محلول قلیاییتر میشود و pH محلول افزایش مییابد. همان گونه که در نتایج این پژوهش نیز مشاهده میشود، هرچه درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت در داربست افزایش پیدا میکند ،pH محلول نیز افزایش مییابد.
بوکاچینی1 و همکارانش [14] نیز گزارش کردند که انحلال یونهاي قلیایی از ذرات بیوسرامیک زیستفعال ،باعث قلیایی شدنPH محلول فسفات بافر سالین حاوي داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت میشود، ولی هرچه مقدار ذرات هیدروکسی آپاتیت در ساختار افزایش یابد، قلیایی شدن سلول افزایش یافته و در نتیجه، باعث افزایشpH میشود.
در شکل 6، تغییرات وزن داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت که با مقادیر 5، 10 و 15 درصد وزنی از هیدروکسی آپاتیت میکرومتري و نانومتري تهیه شده، در محلول فسفات بافر سالین، در دماي 37 درجه سانتیگراد و در مدت زمان 30 روز نشان داده شده است.
همان گونه که مشاهده میشود، تمام داربستها کاهش وزن داشتهاند. روشن است که این کاهش وزن مربوط به تخریب پلیکاپرولاکتون از ساختار کامپوزیتی است.
همچنین، دیده میشود که با افزایش درصد هیدروکسی آپاتیت تخریب نمونهها افزایش یافته است. لی و همکاران نشان دادند [15] که تخریب کامپوزیت پلی(لاکتیک اسید)/ هیدروکسی آپاتیت سریعتر از تخریب پلیمر خالص است. در واقع، هیدروکسی آپاتیت تخریب پلیمر را سرعت میبخشد. همچنین، یو و همکارانش نشان دادند [16] با افزودن تري کلسیم فسفات (TCP) تخریب پلی کاپرولاکتون تسریع میشود. وقتی ذرات تري کلسیم فسفات، به گونه فیزیکی با پلیکاپرولاکتون مخلوط میشوند، به گونه تصادفی فضاهایی را در پلیمر اشغال میکنند. خروج تري کلسیم فسفات نیز حفراتی را در پلیمر ایجاد میکند، بنابراین، سطح آن ها در معرض حمله هیدرولیزي قرار گرفته و ساختار روي هم رفته، تضعیف میشود. تخریب پذیري هیدروکسی آپاتیت با کاهش
کریستالینیتی افزایش می یابد و با کاهش اندازه ذرات نیز
1
– Boccaccini
بالا می رود زیرا با افزایش نسبت سطح به حجم در نانوذرات نسبت به ذرات میکرونی، اثر سطح در نانوذرات افزایش یافته و بیشتر تخریب می شوند[5] و به این ترتیب، بر تخریب پذیري داربست تاثیر می گذارد. تخریب پذیري هیدروکسی آپاتیت با کاهش کریستالینیتی افزایش می یابد و با کاهش اندازه ذرات نیز بالا می رود و به این ترتیب، بر تخریب پذیري داربست تاثیر می گذارد [2]. از سوي دیگر، تخریب پلیمر نیز به دلیل حضور ذرات هیدروکسی آپاتیت افزایش می یابد و در نتیجه، زیست تخریب پذیري داربست تغییر می کند و زیاد می شود [5و7]. همان گونه که مشاهده میشود، تخریب داربستهاي کامپوزیتی نانومتري بهتر از داربستهاي کامپوزیتی میکرومتري بوده است.

نتیجهگیري
داربست هاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت با استفاده از ذرات نانومتري و میکرومتري هیدروکسی آپاتیت و با روش ریختهگري حلال/لیچینگ ذرهاي ساخته شدند. استحکام فشاري داربست هاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت با افزایش درصد تقویت کننده افزایش یافت، ولی با افزایش بیش از 10 درصد وزنی از تقویتکننده، استحکام فشاري داربست ها کاهش یافت. از سوي دیگر، داربستهاي تهیه شده با هیدروکسی آپاتیت نانومتري داراي استحکام فشاري بیشتري نسبت به داربستهاي ساخته شده با هیدروکسی آپاتیت میکرومتري بودند. با افزایش مقدار هیدروکسی آپاتیت در داربست هاي کامپوزیتی و با گذشت زمان ،مقدار تخریب داربست افزایش مییابد. همچنین، نرخ تخرب پذیري داربستهاي تهیه شده با هیدروکسی آپاتیت نانومتري بهتر از داربستهاي ساخته شده با هیدروکسی آپاتیت میکرومتري بود. در کل چنین نتیجه گیري شد که داربستهاي تهیه شده با پودر نانومتري داراي خواصی بهینهتر نسبت به داربستهاي ساخته شده با پودر میکرومتري هستند.

Coatings with Improved Mechanical Properties” Journal of Alloys and Compounds, Volume 509, Issue 5, 3 February 2011, Pages 2273-2276.
N. Johari, M.H. Fathi, M.A. Golozar, “Fabrication Characterization and

Evaluation of the Mechanical Properties of Poly (E-Caprolactone)/Nano-Fluoridated Hydroxyapatite Scaffoldfor Bone Tissue Engineering”, Composites: Part B. 43, pp: 1671–1675, 2012.

24384-4798819

شکل 6- تغییرات وزن داربستهاي داربستهاي کامپوزیتی پلیکاپرولاکتون- هیدروکسی آپاتیت تهیه شده با درصد وزنی گوناگون از هیدروکسی آپاتیت در محلول فسفات بافر سالین، در دماي 37 درجه سانتیگراد و در مدت زمان 30 روز.
ناصــ ري، ا.، حــــافظی، ف.، “طراحــ ی و ســــاخت نانوکامپوزیت هاي شیشه اي زیست تخریب پذیر با قابلیتکاربري در مهندسی بافت استخوان”، مجله علمی پژوهشی Refrences
M.H. Fathi, and A. Hanifi, “Evaluation and Characterization of Nanostructure Hydroxyapatite Powder Prepared by Simple Sol–Gel Method”, Materials
Letters. 61, pp: 3978–3983, 2007
M.H. Fathi, A. Hanifi, and V. Mortazavi, “Preparation and Bioactivity Evaluation of Bone-Like Hydroxyapatite Nanopowder”, Journal of Materials Processing Technology. 202, pp: 536–542, 2008.
W. Suchanek, M. Yoshimura, and J. Mater. Res. 13 (1998) 94–117.
M. Mazrooei., M. Sebdani,and
M.H.Fathi., “Novelhydroxyapatite– Forsterite–Bioglass Nanocomposite 12- M. Diba, M. Kharaziha, M.H. Fathi, and A. Samadikuchaksaraei, “Preparation and Characterization of Polycaprolactone /Forsterite Nanocomposite Porous Scaffolds Designed for Bbone Tissue Regeneration”, Composites Science and Technology, Vol. 72, Pages 716-723, 2012.
13- Y.Ung, S.S. Kim, H.K. Young, S.H. Kim, B.S. Kim, and S. Kim, “A poly (Lactic Acid)/ Calcium Metaphosphate Composite for Bone Tissue Engineering”, Biomater.26, 6314–6322, 2005. 14- K. Rezwana, Q.Z. Chena, J.J. Blakera, and A.R. Boccaccini, , “Biodegradable and Bioactive Porous Polymer/Inorganic Composite scaffolds for Bone Tissue Engineering”, Biomater.27,pp:3413–3431, 2006.
Y. Lei, B. Rai, , K. H. H.o, , and S. H. Teoh, ,” In Vitro Degradation of Novel Bioactive Polycaprolactone-20%
Tricalcium Phosphate Composit Scaffolds for Bone Engineering”, Mater. Sci. Engng C, Biomim.Supramol. Syst. 27, pp: 293– 298, 2007.
A. Yeo, B. Rai, E. Sju, J.J. Cheong, and Teoh SH. The Degradation Profile of Novel, Bioresorbable PCL-TCP Scaffolds: An in Vitro and in Vivo Study”, J Biomed مواد نوین، دوره 4، شـماره 14، صـفحه 11-30، زمـستان .1392
E. Ghassemieh, “Morphology and Compression Behavior of Biodegradable Scaffolds Produced by the Sintering Process”, J Eng Med. 222, pp:1247–1262, 2008.
Soamasundran, P., “Zeta Potantial Of Apatite In Aqueous Solution And Its Change During Equilibrium”, J. Colloid. Interface. Sci. 27, pp: 659-666, 1968.
R. Cristescu, A. Doraiswamy, G. Socol, S. Grigorescu, E. Axente, and D.
Mihaiescu, “Polycaprolactone Biopolymer Thin Films Obtained by Matrix Assisted Pulsed Laser evaporation”, Appl Surf Sci. 253, pp:6476–6479, 2007.
F.Yang, S.K. Both, and X. Yang, , Walboomers, X.F., Jansen, J.A.,
“Development of an Electrospun NanoApatite/PCL Composite Membrane for GTR/GBR Application”, Acta Biomater. 5,pp: 3295–3304, 2009.
M.H. Fathi, and E. Mohammadi
Zahrani, “Fabrication and Characterization Fluoridated hydroxyapatite Nanopowders Via Mechanical Alloying”, J Alloys Compd. pp: 475:408–414, 2009.

Mater Res A 84, pp:208-218, 2008.


دیدگاهتان را بنویسید