17304

17304

سنتز و بررسي خواص داربست روي- منيزيم با پوشش كامپوزيتي كيتوسان و نانو هيدروكسي آپاتيت جهت مهندسي بافت استخوان

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيومواد

آبان 1395

دكتر عليرضا خاوندي - دكتر حميدرضا رضايي

دكتر آرش منتظري

مواد و متالورژي

امروزه استفاده از بيومواد فلزي براي ساخت داربست استخواني، به دليل داشتن خواص مكانيكي بالا براي مناطقي كه تحت بار هستند بسيار مناسب است. در اين ميان استفاده از آلياژهاي منيزيم به دليل زيست تخريب پذير بودن بسيار رو به رشد و حائز اهميت مي باشند. هدف از اجراي اين پروژه ساخت داربست فلزي زيست تخريب پذير از آلياژ Mg-Zn است كه هركدام، از اجزاي مورد نياز بدن هستند. از آنجا كه Mg خالص مقاومت به خوردگي كم و خواص مكانيكي پاييني دارد، با افزودن Zn اين دو خاصيت را مي توان افزايش داد. همچنين روشي موثر براي كاهش سرعت خوردگي و تخريب پذيري داربست، پوشش دهي است. روش كار در اين پروژه، ساخت داربست به روش متالورژي پودر بوده كه شامل يك سيكل زينتر مي باشد. براي ايجاد تخلخل در قطعه به عنوان داربست، از يك ماده فضاساز (اوره) استفاده شده كه در طي زينتر حذف شده و داربست متخلخل به وجود مي آيد. اوره با درصدهاي حجمي25،15،5،0 درصد، به عنوان پارامتر متغير در نظر گرفته شده و درصد تخلخل و استحكام نمونه ها محاسبه شده است. با توجه به نتايج مي توان گفت با افزايش ماده فضاساز از 0 تا 25 درصد، تخلخل افزايش و خواص مكانيكي داربست (استحكام) كاهش پيدا مي كند. اندازه ، نوع و توزيع تخلخل هاي مناسبي در آزمايشات SEM ديده مي شود. اندازه تخلخل هاي در رنج تخلخل هاي موجود در استخوان طبيعي (100 تا 500 ميكرون ) بوده كه اين براي رگ زايي و تغذيه سلول ها و رشد و تمايز و تكثير اندازه ي مناسبي است .همچنين درصد تخلخل استخوان طبيعي بين 20 تا 80 درصد است كه داربست هاي ما اين خصوصيت را دارا مي باشند . روش پوشش دهي نيز رسوب دهي الكتريكي بوده كه در اين مرحله غلظت الكتروليت، ولتاژ و زمان متغير بوده اند. از كيتوسان و هيدروكسي آپاتيت به عنوان مواد پوشش استفاده شد. هنگام تغير ولتاژ (20 ، 40، 60 ) مشاهده شد افزايش ولتاژ باعث رسوب بيشتر روي داربست در زمان يكسان و غلظت الكتروليت يكسان مي شود . مورفولوژي همه داربست ها كروي بود . ولتاژ 40 به عنوان ولتاژ بهينه انتخاب شد چرا كه در ولتاژ كمتر پوشش يكنواخت نبوده و در ولتاژ بالاتر حفرات با پوشش پرشده و اجازه تكثير سلول ها داده نميشود . در بررسي تركيب شيميايي سوسپانسيون با غلظت كيتوسان ثابت 1 گرم بر ليتر و آپاتيت 1، 5 ، 10 گرم بر ليتر ، با افزايش آپاتيت بر تراكم پوشش افزوده مي شود اما بايد تا حدي افزوده شود و يكنواختي حاصل شود كه موجب انسداد تخلخل ها نشود و غلظت 5 gr به عنوان بهينه انتخاب مي شود . دربحث زمان ، بين زمان هاي (5، 10، 20) زمان 10 دقيقه به عنوان زمان بهينه انتخاب شد . چرا كه در اين قسمت نيز ، تحليلهاي مربوط به دوقسمت قبل صادق بوده و با كم بودن زمان پوشش يكنواختي به دست نمي آيد و با بالارفتن زمان از يك حدي ، تخلخلها پرمي شوند . داربست ها تحت آزمايش خوردگي قرار گرفتند وداربست پوشش داده شده مقاومت به خوردگي بيشتري از خود نشان داد . تست زيست سازگاري . زيست پذيري سلول ها بعد از 5 و 10 روز را نشان داد و سميتي در نمونه پوشش داده شده ديده نشد . در تست چسبندگي نيز مشاهده شد سلول ها قابليت چسبندگي روي داربست را دارا مي باشند.

1395/12/25

1/1/1900 12:00:00 AM