• شماره ركورد
    24667
  • شماره راهنما
    BIOTECH3 42
  • عنوان

    ساخت و مشخصه يابي داربست نانوكامپوزيتي پلي كاپرولاكتون/نانوذراتشيشه ي زيست فعال مزومتخلخل حاوي يون هاي زيركونيم و منيزيم به روش چاپ سه‌بعدي براي كاربردهاي مهندسي بافت استخوان

  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    ريززيست فناوري (نانو بيوتكنولوژي)
  • دانشكده
    علوم و فناوري‌‌‌هاي زيستي
  • تاريخ دفاع
    شهريور 1403
  • صفحه شمار
    106 ص.
  • استاد راهنما
    قاسم ديني تركماني , سيدعلي پورسمر
  • استاد مشاور
    محمدعلي اسداللهي
  • كليدواژه فارسي
    شيشه‌ي زيست‌فعال مزومتخلخل , Zr و Mg , پلي‌كاپرولاكتون , داربست نانوكامپوزيتي , زيست‌فعالي , مهندسي بافت , دستگاه چاپ زيستي سه‌بعدي
  • چكيده فارسي
    چكيده نانوكامپوزيت‌هاي شيشه‌ي زيست‌فعال/پلي‌كاپرولاكتون يكي از انواع مواد مهم و كاربردي براي ترميم استخوان هستند. در اين پژوهش، يك تركيب جديد شامل پودر شيشه‌ي زيست‌فعال مزومتخلخل حاوي 5 درصد مول Mg و 5 درصد مول Zr (2MBG) توسط روش سل-ژل سنتز شد تا اثرات تركيبي افزودن هم‌زمان اين يون‌ها بر خواص زيستي شيشه‌ي زيست‌فعال مزومتخلخل 5S45 بررسي شود. به‌منظور مقايسه، روش‌هاي مختلف مشخصه‌يابي و آزمايش‌هاي بيولوژيكي آزمايشگاهي بر روي اين پودر و پودر خالص (شيشه‌ي زيست‌فعال مزومتخلخل (1MBG)) انجام شد. بررسي XRF نشان داد كه يون‌هاي Zr و Mg در تركيب پودر 2MBG با اندازه ذرات ميانگين حدود 20 نانومتر وجود دارند. همچنين، تشكيل يك‌لايه آپاتيت روي سطوح نمونه‌هاي ديسكي‌شكل توليدشده از هر دو پودر پس از غوطه‌وري در مايع شبيه‌سازي‌شده بدن (SBF) مشاهده گرديد. علاوه‌بر‌اين، بررسي‌ها نشان‌داد كه يون‌هاي Zr و Mg موجود در تركيب پودر، بر زنده‌ماني، رشد و چسبندگي سلول‌هاي 63-MG از طريق آزمايش زيست‌سازگاري تأثير مي‌گذارند. همچنين دو نوع داربست‌ نانوكامپوزيتي شيشه‌ي زيست‌فعال/پلي‌كاپرولاكتون حاوي يون‌هاي Zr و Mg و بدون اين يون‌ها با روش چاپ سه‌بعدي مدل‌سازي رسوب ذوب‌شده (FDM) ساخته شد و براي ارزيابي پتانسيل آن‌ها در كاربرد مهندسي بافت استخوان مورد ارزيابي قرار گرفت. اثرات افزودن 5 درصد مول از هر يك از يون‌هاي Zr و Mg، بر خواص فيزيكوشيميايي و بيولوژيكي داربست‌ها توسط آزمون فشاري، انحلال يون، توانايي تشكيل آپاتيت، تكثير و استخوان‌زايي بررسي شد. نتايج آزمون فشار، خواص مكانيكي بهبوديافته را در داربست‌هاي نانوكامپوزيتي شيشه‌ي زيست‌فعال/ پلي‌كاپرولاكتون حاوي يون‌هاي Zr و Mg در مقايسه با داربست‌هاي نانوكامپوزيتي شيشه‌ي زيست‌فعال/ پلي‌كاپرولاكتون بدون يون‌هاي Zr و Mg با مقدار برابر از پودر (65 درصد) نشان داد. آزمايش‌هاي كشت سلولي در شرايط آزمايشگاهي براي بررسي زنده‌ماني سلولي (آزمون MTT) و اتصال سلولي روي داربست‌ها با استفاده از سلول‌هاي 63-MG، افزايش فعاليت زيستي قابل‌قبول براي داربست‌هاي نانوكامپوزيتي شيشه‌ي زيست‌فعال/پلي‌كاپرولاكتون حاوي يون‌هاي Zr و Mg را نشان‌داد. زيستتخريبپذيري كنترل‌شده، زيست‌فعالي برتر و خواص مكانيكي بهبوديافته داربست‌هاي نانوكامپوزيتي شيشه‌ي زيست‌فعال/پلي‌كاپرولاكتون حاوي يون‌هاي Zr و Mg آنها را به داربست اميدواركننده‌اي براي كاربرد مهندسي بافت تبديل مي‌كند.
  • كليدواژه لاتين
    Mesoporous bioactive glass , Zr an‎d Mg , polycaprolactone , nanocomposite scaffold , bioactivity , tissue engineering , , 3D bioprinting device
  • عنوان لاتين
    Fabrication an‎d characterization of scaffolds based on polycaprolactone/mesoporous Bioactive glass nanoparticles composite containing zirconium an‎d magnesium ions by 3D printing method for bone tissue engineering applications
  • گروه آموزشي
    زيست فناوري
  • چكيده لاتين
    Bioactive glass/polycaprolactone nanocomposites are one of the interesting types of materials for bone repair. In this research, a new composition including mesoporous bioactive glass powder containing 5 mol% Mg an‎d 5 mol% Zr (MBG2) was synthesized by sol-gel method to investigate the combined effects of the simultaneous addition of these ions on the biological properties of 45s5 mesoporous bioactive glass. In order to compare, various characterization methods an‎d laboratory biological tests were performed on this powder an‎d pure powder (mesoporous bioactive glass (MBG1)). XRF analysis showed that Zr an‎d Mg ions are present in the composition of MBG2 powder with an average particle size of about 20 nm. Also, the formation of a single layer of apatite on the surfaces of disc-shaped samples produced from both powders after immersion in simulated body fluid (SBF) was observed. In addition, investigations showed that Zr an‎d Mg ions present in the powder composition affect the viability, growth an‎d adhesion of MG-63 cells through the biocompatibility test. Also, two types of bioactive glass/polycaprolactone nanocomposite scaffolds containing Zr an‎d Mg ions an‎d without these ions were made by Fused deposition modeling (FDM) 3D printing method an‎d were eva‎luated to measure their potential in the application of bone tissue engineering. The effects of adding 5 mol% of each of Zr an‎d Mg ions on the physicochemical an‎d biological properties of the scaffolds were investigated by pressure test, ion dissolution, ability to form apatite, proliferation an‎d osteogenesis. The results of pressure test showed improved mechanical properties in bioactive glass/polycaprolactone nanocomposite scaffolds containing Zr an‎d Mg ions compared to bioactive glass/polycaprolactone nanocomposite scaffolds without Zr an‎d Mg ions with the same amount of powder (65%). In vitro cell culture experiments to investigate cell viability (MTT test) an‎d cell attachment on the scaffolds using MG-63 cells showed an acceptable increase in biological activity for bioactive glass/ polycaprolactone nanocomposite scaffolds containing Zr an‎d Mg ions. The controlled biodegradability, better bioactivity an‎d improved mechanical properties of bioactive glass/polycaprolactone nanocomposite scaffolds containing Zr an‎d Mg ions make them promising scaffolds for tissue engineering applications
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    131803
  • نويسنده

    برومند، نيلوفر