12678

12678

ساخت و بررسي خواص مكانيكي و زيست سازگاري كامپوزيت زمينه پلي اتيلني با وزن مولكولي بسيار بالا و نانو ذرات هيدروكسي¬آپاتيت بعنوان تقويت كننده

كارشناسي ارشد

مواد -مهندسي پزشكي گرايش بيومواد

اسفند 1392

اسفند 1392

دكتر عليرضا خاوندي -دكتر محمد رضا نعيمي جمال

دكتر محمد رضا نعيمي جمال

چكيده امروزه كامپوزيت¬ها به عنوان مواد زيستي، كاربردهاي فراواني در پزشكي پيدا كرده¬اند. نانوكامپوزيت HA/UHMWPE مشابه با كامپوزيت HA/PE با تقليد از تركيب استخوان با هدف به كارگيري در ارتباط با بافت¬هاي استخواني توليد گرديد. در پروژه حاضر، هدف بررسي قابليت بكارگيري نانوكامپوزيت HA/UHMWPE به عنوان يك ماده¬ي جايگزين استخوان مي¬باشد. در اين تحقيق ابتدا، نانو ذرات هيدروكسي¬آپاتيت از پيش ماده¬هاي P2O5 و Ca(NO3)2.4H2O با روش سل- ژل، سنتز شد. بررسي¬هاي انجام شده با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، آناليز پراش پرتو ايكس (XRD) و به كمك طيف سنجي مادون قرمز (FTIR) نشان دهنده¬ي خلوص بالا، اندازه¬ي ذرات كوچكتر از nm 100، با شكل بعضاً كروي و با نسبت استوكيومتري 67/1Ca/P= مي¬باشد. كامپوزيت¬ها با زمينه¬ي پلي¬اتيلن با وزن مولكولي بسيار بالا (UHMWPE) و نانو ذرات هيدروكسي¬آپاتيت بعنوان تقويت¬كننده به كمك روش اختلاط در فاز مذاب با دستگاه مخلوط¬كن داخلي با مقادير مختلف 10، 20، 30، 40 و wt.% 50 از نانو ذرات هيدروكسي-آپاتيت، ساخته شد. خواص مكانيكي نمونه¬ها با انجام تست كشش، نانو نفوذ و نانو خراش مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج بدست آمده از تست كشش نشان دهنده آن است كه نمونه با wt.% HA 50 داراي مدول الاستيك و استحكام تسليم به ترتيب 64/345% و 58/57% بيشتر از نمونه¬ي شاهد مي¬باشد. همچنين با بررسي نتايج تست نانونفوذ و نانو خراش مشخص شد كه نمونه با wt.% HA 50 داراي مدول الاستيك و سختي به ترتيب 5/362% و 200% و ضريب اصطكاك 74/64% بيشتر از نمونه¬ي شاهد مي¬باشد. تست¬هاي چسبندگي سلولي، سميت سلولي، آليزارين رد و آلكالين فسفاتاز نشان دهنده¬ي چسبندگي مناسب سلول¬ها به سطح نمونه¬ها، عدم سميت و زيست¬سازگاري بالاي آن¬ها بخصوص نمونه با wt.% HA 50 مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: نانوكامپوزيت HA/UHMWPE، نانو ذرات هيدروكسي¬آپاتيت، خواص نانو مكانيكي، خواص مكانيكي، خواص زيست¬سازگاري.