30438

چاپ سه بعدي داربست هاي كامپوزيتي بر پايه پليمر پلي كاپرولاكتون تقويت شده با آكرمانيت و مونتي سليت براي ترميم بافت استخوان و بررسي خواص مكانيكي و زيستي آن

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيومتريال

1399

1402/10/16

دكتر حميدرضا رضايي و دكتر سعيد حصاركي

دكتر علي زمانيان

مواد و متالورژي

اين تحقيق به خواص زيستي و مكانيكي داربست‌هاي كامپوزيتي بر پايه‌ي پلي كاپرولاكتون كه پودرهاي آكرمانيت و مونتي سليت به آن اضافه شده‌اند، بررسي كرده است. همچنين پودرها به روش سل-ژل سنتز شده‌اند‌. در اين مطالعه اثرمقادير مختلف پودرها در مقادير 10%،15% و 20% وزني مورد بررسي قرار گرفته است. مشخصات مورفولوژي پودرها مورد ارزيابي قرار گرفته است. عكس‌هاي داربست‌هاي پرينت سه بعدي شده با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي گرفته شده كه داراي ساختار متخلخل و تخلخل‌هاي به هم پيوسته است. علاوه بر اين، نتايج حاصل از آزمون مكانيكي نشان مي‌دهد كه داربست‌هاي كامپوزيتي نسبت به داربست پليمري استحكام بالاتري داشته كه به دليل بيوسراميك‌هاي آكرمانيت و مونتي سليت است. از طرفي نمونه‌اي كه داراي 15% وزني پودر آكرمانيت و مونتي سليت بوده بيشترين استحكام مكانيكي را داشته است كه 0.84±14.2 مگاپاسكال گزارش شده است. همچنين لايه‌ي آپاتيت بر روي داربست‌هاي كامپوزيتي در مايع مشابه بدن تشكيل شده است كه حاكي از زيست فعالي بيوسراميك‌ها بوده چرا كه لايه‌ي آپاتيت در داربست‌هاي پليمري تشكيل نشده است. خواص مكانيكي داربست‌هاي كامپوزيتي پرينت سه بعدي شده بهبود پيدا كرده است كه در نتيجه گزينه‌ي مناسبي براي مهندسي بافت استخوان خواهد بود.

1402/11/17

¬¬3D Printing of Composite Scaffolds Based on Polycaprolactone Matrix Reinforced with Monticellite and Akermanite for Bone Repair; Mechanical and Biological Properties

1/5/2025 12:00:00 AM

This investigation explores the bioactivity and mechanical properties of composite scaffolds based on polycaprolactone (PCL), augmented by akermanite (Ca2MgSi2O7) (AK) and monticellite (CaMgSiO4) (MNT) powders synthesized via the sol-gel method. The study systematically assesses the impact of varying proportions of the AK and MNT admixture, specifically at 10, 15, and 20 wt.% of the total composite weight. Morphological characterization of the powders is undertaken. The fabrication of the composite scaffolds is executed through 3D printing, with scanning electron microscopy (SEM) images revealing interconnected and open-pore structures. Additionally, mechanical testing results indicate a discernible increase in compressive strength facilitated by the AK and MNT bioceramics. Notably, the scaffold comprising PCL and incorporating 15 wt.% nanopowders of AK/MNT manifests superior compressive strength, registering at 14.2 ± 0.84 MPa in contrast to other scaffolds. Bioactivity assessments confirm the apatite-forming capacity of the composite scaffolds in simulated body fluid. The outcomes collectively underscore the efficacy of the bioactive 3D-printed scaffolds, characterized by enhanced mechanical properties, thus affirming their suitability for applications in bone tissue engineering.

پرينت سه بعدي , سل ژل , آكرمانيت , مونتي سليت , داربست كامپوزيتي

3D printing , sol-gel , akermanite , monticellite , scaffold

alma kalali

dr hamid reza rezaei , dr saeid hesaraki