19099

۱۹۰۹۹

بررسي تاثير عامل دار نمودن سطح پلي اتيلن سنگين توسط پلاسما بر تشكيل هيدروكسي آپاتيت

كارشناسي ارشد

سراميك

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۱۳۹۴/۴/۱۷

دكتر جعفر جوادپور - دكتر حميدرضا رضايي

مواد و متالورژي

در اين پروژه تأثير فرآيند فعال‌سازي سطح پلي‌اتيلن با وزن مولكولي زياد توسط پلاسما، بر لايه نشاني هيدرو كسي آپاتيت درون محلول مشابه مايع بدن موردبررسي قرارگرفته است. دو نوع پلاسما، تخليه الكتريكي با مانع دي‌الكتريك با مخلوطي از گازهاي هليوم و اكسيژن و پلاسما جت با فشار اتمسفريك با گتز هوا بعنوان گاز حامل، جهت افزودن و اتصال گروه‌هاي عاملي هيدوفيل به سطح خنثي پلي‌اتيلن باهدف افزايش زيست فعالي و يا بايمينراليزيشن پلي‌اتيلن استفاده شد، بررسي‌هاي طيف سنجي مادون‌قرمز حاكي از اتصال گروهاي عاملي بيشتر(اتصال ساده و پيوند هاي عرضي) توسط فرآيند پلاسماي با تخليه ي الكتريكي با مانع دي‌الكتريك مي‌باشند كه منجر به افزايش بيشتر ترشوندگي سطح، و ايجاد مكان‌هاي جوانه‌زني بيشتر براي آپاتيت مي‌شود. همچنين ميزان بازيابي آب‌گريزي در اثر پيري سطح ‌فعال‌شده توسط تخليه الكتريكي با مانع دي‌الكتريك به ميزان قابل‌توجهي كمتر از سطح‌فعال‌شده توسط جت پلاسمااست. نتايج نشان دهنده ي جوانه زني و رشد سريع‌تر لايه ي هيدرو كسي آپاتيت و همچنين چسبندگي و رشد بيشتر سلول‌هاي فيبروبلاست بر روي سطح پلي‌اتيلن فعال‌سازي شده توسط پلاسماي تخليه الكتريكي با مانع دي‌الكتريك مي‌باشند كه حاكي از تأثير مثبت فعال‌سازي سطح توسط اين نوع رآكتور با مخلوط گازهاي هيدروژن و هليوم مي باشد.

1397/04/27

The effect of functionalization of UHMWPE by plasma treatments on hydroxyapatite deposition

7/17/2018 12:00:00 AM

In this work, the effect of surface modification of ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE), on deposition of hydroxyapatite (HA) from simulated body fluid (SBF), was investigated. Two types of atmospheric discharges were used for the surface treatment of UHMWPE, namely DBD (Dielectric Barrier Discharge) using a He and O2 mixture and a rotatory arc blown APPJ (Atmospheric Pressure Plasma Jet) in air. FTIR analysis determined more functional groups on the surface when UHMWPE substrates were DBD treated as compared to APPJ treated samples. The consequence of this was that the former lead to a more hydrophilic surface and therefore more nucleation sites available for in vitro apatite deposition. In addition, the ageing of the surface properties were followed by measuring the WCA (Water Contact Angle), which showed an average hydrophobic recovery of the APPJ treated samples which was higher compared to DBD treated ones, therefore more stable surfaces were obtained by DBD treatments. XRD analyses on the HA-covered samples showed the crystalline structure of hexagonal, corresponding to HA. The results show faster, thicker and more homogeneous apatite depositions on DBD treated films. These results suggest that the surface treatment of UHMWPE by the DBD configuration, leads to improved bioactivity of the polymer film. Fibroblast cells seeded onto the complete range of investigated samples and the effects of plasma treatment on cell adhesion, viability and morphology were systematically studied. Results showed that cells spread more readily on the DBD-treated substrates as compared to the APPJ treated ones.