19898

۱۹۸۹۸

بررسي تاثير پلاسما اكسيژن و اعمال پوشش ژلاتين بر زيست تخريب پذيري و خواص فيزيكي و مكانيكي داربستهاي پلي يورتاني مورد استفاده در كاربردهاي قلبي و عروقي

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيومواد

۱۳۹۴

۱۳۹۶/۱۲/۱۳

دكتر عليرضا خاوندي - دكتر علي زمانيان

مواد و متالورژي

مهندسي بافت تركيب علوم بيولوژي و مهندسي مواد در راستاي توسعه روش¬هاي نوين ترميم بافت است كه از سلول¬ها، داربست¬ها و عوامل رشد تشكيل شده است. به تازگي در زمينه بيومتريال¬هاي مورد استفاده در داربست بافت نرم، دانشمندان توجه خود را به رشد پليمرهاي طبيعي تغيير دادند. پليمرهاي سنتزي اغلب سخت هستند و بسياري از آنها زيست سازگاري خوبي ندارند. از سوي ديگر پليمرهاي طبيعي زيست سازگارند اما هنگامي كه به تنهايي استفاده مي¬شوند ضعيف هستند. تركيبي از پليمرهاي طبيعي و مصنوعي خواص مناسب مورد نياز در مهندسي بافت را مي¬دهد. در اين مطالعه ژلاتين به وسيله اصلاح سطح فيزيكي توسط پلاسماي اكسيژن به پلي يورتان پيوند زده شد. اين پروسه بدين صورت بود كه در ابتدا داربست پلي يورتاني به روش خشكاندن انجمادي توسط حلال دي اكسان ساخته شد، سپس به منظور اصلاح سطح فيزيكي و فعال كردن سطح در معرض پلاسماي اكسيژن قرار گرفت. پس از تشكيل پراكسيد، داربست در محلول حاوي ژلاتين غوطه ور گرديد تا پيوند تشكيل شود. سپس آزمون ها بر روي نمونه ها انجام شد. بر اساس نتايج حاصل از ميكروسكوپ الكتروني (SEM) ساختار متخلخل با منافذ به هم پيوسته تصادفي در اين روش ايجاد شد و قطر منافذ از حدود mµ 60-40 به حدود mµ 80-40 افزايش يافته است. طيف سنجي مادون قرمز (FTIR) حضور بند آميد نوع Ι و آميد نوع ΙΙ پيوند ژلاتين با داربست پلي يورتاني را اثبات كرد. تجزيه و تحليل زاويه تماس آب نشان داد كه خاصيت هيدروفيلي داربست پس از پيوند ژلاتين از حدود % 250-100 در بازه زماني 2 روزه به حدود % 650-500 افزايش يافته است. رفتار سلولي نشان داد چسبندگي سلولي در داربست پيوند زده شده با ژلاتين بهبود يافته است و پهن شدگي سلول ها را مي توان به راحتي مشاهده نمود؛ هيچ نشانه ايي نيز از سميت در طي 7 روز مشاهده نشد. بر اساس نتايج به دست آمده در معرض پلاسما اكسيژن قرار دادن داربست مي تواند باعث فعال سازي سطح آن و ايجاد پيوند با ژلاتين گردد. دست يابي به ويژگي هاي فيزيكوشيميايي، مكانيكي و بيولوژيكي به وسيله ماكرومولكول¬هاي به كاربرده شده در اين تحقيق مي¬تواند منجر به شكل¬گيري بافت جديد بهينه شود. كلمات كليدي: مهندسي بافت، داربست، اصلاح سطح، پلاسما اكسيژن، پلي يورتان، ژلاتين

1397/03/22

5/27/2018 12:00:00 AM

Tisuue engineering is combination of biology and material science to regenerate lesions that composed of cells, scaffolds and growth factors. Biodegradable scaffolds are one of the most important parts of tissue engineering.. Recently, in the field of biomaterials used in soft tissue scaffolds, scientists have turned their attention to the growth of natural polymers. Synthetic polymers are often hard and many are not biocompatible. On the other hand, natural polymers are biocompatible, but they are weak when used alone. The combination of natural and synthetic polymers provides the necessary properties for tissue engineering. In this study, gelatin was grafted to the polyurethane by modifying the surface by oxygen plasma. The process was initially made by polyurethane scaffolds by freeze drying with dioxan solvent, then placed in the oxygen plasma to improve the physical surface and activate the surface. After forming peroxide, the scaffold was immersed in a solution containing gelatin to form the bond. Then the tests were performed on the samples. Based on the results of electron microscopy (SEM), porous structure with randomly coupled pores was created in this method and the diameter of the pores increased from about 60-40 mμ to about 40-80 mμ. Infrared spectroscopy (FTIR), the presence of an amide type I and type II amide proved the gelatin bond with the polyurethane scaffold. The analysis of the water contact angle showed that the hydrophilic property of the scaffold after gelatin transplantation increased from about 250-100% over a period of 2 days to about 650-500%. Cellular behavior has shown that cell adhesion has improved in the gelatin-bonded scaffold, and cell proliferation can be easily observed; no signs of toxicity have been observed within 7 days. Based on the results of oxygen exposure, the placement of scaffolds can activate its surface activation and cause gelatin transplantation. Achieving the physicochemical, mechanical and biological properties of the macromolecules used in this study can lead to the formation of an optimal new texture. Keywords: Tissue Engineering, Scaffold, Surface Treatment, Plasma Oxygen, Polyurethane, Gelatin