23651

طراحي و تهيه نانو كامپوزيتهاي هيدروژل سيلك فيبروئين بر پايه پليمر هاي طبيعي حاوي اتصالات عرضي و نانو اكسيدهاي فلزي و بررسي خواص مكانيكي و بيولوژيكي آنها

كارشناسي ارشد

شيمي آلي

1399-1400

1399/12/19

دكتر علي ملكي

شيمي

امروزه با توجه به وجود چالش¬هاي زيست پزشكي متنوع و ساخت مواد بيولوژيكي جديد و زيست سازگار با خون، تمركز بر روي توسعه¬ي راه¬كارهاي نوين در زمينه¬ي زيست پزشكي از جمله پزشكي احيا كننده و مهندسي بافت افزايش يافته است. در اين راستا، با توجه به توسعه و گسترش چشم¬گير هيدروژل‌ها بر پايه¬ي پلي¬مرهاي طبيعي يا مصنوعي، در اين تحقيق، يك نانوكامپوزيتي جديد بر پايه¬ي هيدروژل‌هاي طبيعي و مصنوعي با استفاده از سديم آلژينات (SA) و پلي وينيل الكل ( (PVAو استفاده از رشته¬هاي پروتئيني سيلك فيبروئين (SF) به عنوان داربستي پايدار و زيست تخريب پذير، سنتز و ارايه گرديده است. با توجه به مطالعات بيولوژيكي صورت گرفته، تست سميت (MTT) قابليت و ميزان بقاي سلولي اين نانوكامپوزيت طراحي شده¬ي (SA-PVA/SF/Mg(OH)2) را 92درصد تعيين كرده است. همچنين، با توجه به نتايج حاصل شده مشخص گرديد كه نانوكامپوزيت SA-PVA/SF/Mg(OH)2) اثر هموليتيك قابل توجهي را از خود نشان نمي‌دهد؛ به گونه اي كه درصد هموليز بستر كم¬تر از 8 درصد مي‌باشد. در كنار ارزيابي ميزان سميت نانوكامپوزيت (SA-PVA/SF/Mg(OH)2) و انجام تست هموليز گلبول¬هاي قرمز، چگونگي عملكرد اين بستر سنتزي در چسبندگي و رشد سلول¬هاي Hu02 مورد بررسي قرار گرفت و مشخص گرديد كه اين بستر سلولي به عنوان يك چارچوب زيست سازگار مي‌تواند در افزايش رشد و تكثير سلول¬هاي Hu02 نقش مؤثري را ايفا كند. قدرت مكانيكي اين نانوكامپوزيت به دليل مقادير محاسبه شده¬ي مقاومت، مدول الاستيك، كشش و سختي بسيار قابل توجه مي‌باشد. در كنار كاربرد بيولوژيكي، ويژگي¬هاي ساختاري و منحصر به فرد اين بستر زيست سازگار با استفاده از آناليزهاي طيف مادون قرمز، تفرق اشعه¬ي ايكس، تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز حرارتي در هر مرحله از سنتز مورد بحث و بررسي قرار گرفته است.

1400/03/05

Design and preparation of silk fibroin hydrogel nanocomposites based on natural polymers containing crosslinks and metal nanoxides and study of their mechanical and biological properties

3/10/2022 12:00:00 AM

Nowadays, conforming to the current concerned biomedical challenges and fabrication of novel blood biocompatible biomaterials, the focus on developing regenerative medicine and tissue engineering strategies as efficient and technical solutions have been increased. In this regards, due to notable development of natural polymer-based nanomaterials and efficient graphene derivatives and their various functionalization approaches, herein, a novel nanobiocomposite scaffold based on modified graphene oxide (GO) by sodium alginate (Alg) and the use of silk fibroin (SF) framework is designed and presented. Conforming to MTT and RBC hemolytic assay studies, the cell viability of novel GO-Alg-SF nanobiocomposite was 89. 2 % and due to considering highest concentration of this nanobiocomposite (1000 μg/mL), its hemolytic effect was less than 6%. Apart from the MTT and RBC hemolytic assay studies, the impact and performance of GO-Alg-SF nanocomposite was evaluated against the Hu02 cell line. According to the obtained results, it was determined that this synthetic nanocomposite can play an important role in proliferation of Hu02 cells. The mechanical potency of this synthetic nanobiocomposite was considerable due to measured values of compressive strength (0. 87 ± 0. 034 (MPa)) and compressive modulus (2. 25 ± 0. 091 (MPa)). Alongside of its biological application, the structural characterization and specific features of designed nanobiocomposite scaffold was determined by using FT-IR, EDX, FE-SEM, XRD and TG analysis in each synthetic procedure.

تست هموليز , هيدروژل , پلي¬مر سديم آلژينات و پلي وينيل الكل , سيلك فيبروئين , تست سميت (MTT) , زيست سازگاري با بافت خون , گلبول¬هاي قرمز خون

Hemolytic assay , Biocompatible sodium alginate polymer , Silk fibroin , MTT assay , Red blood cells