• شماره ركورد
    24911
  • شماره راهنما
    NANO2 120
  • عنوان

    ساخت و مشخصهيابي داربست چاپ سه بعدي از نانوذرات هاردستونيت/پل يكاپروالكتون به همراه كيتوسان/نانوذرات فريت منگنز-روي حامل دوكسور وبيسين براي ترميم ضايعات ناشي از تومور استخواني

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مواد - سراميك
  • دانشكده
    شيمي
  • تاريخ دفاع
    1403/07/28
  • صفحه شمار
    71 ص.
  • استاد راهنما
    قاسم ديني تركماني
  • كليدواژه فارسي
    هاردستونيت , فريت منگنز-روي , پلي كاپرولاكتون , داربست , چاپ سه بعدي , رهايش دارو
  • چكيده فارسي
    مهندسي بافت استخوان با هدف ايجادبافتهايزيستي براي درمان استخوانهاي آسيبديده،در چند دهه اخيرتوجه زيادي از سوي محققان به خود جلب كرده است. روشهاي ساخت داربست نقش مهمي در بهبود خواص ساختاري، مكانيكي و پاسخ بيولوژيكي نهايي مواد زيستي كاشتهشده ايفا ميكنند. در اين پژوهش، به منظور ساخت داربست، از كامپوزيتسازي سراميك زيستي هاردستونيت و پليمر زيستسازگار پليكاپروالكتون )PCL )استفاده شد. نانوذرات هارديستونيت با روش سل-ژل سنتز شدند. آزمونهاي XRF، XRD، SEM و BET براي تعيين مشخصات فازي، ريزساختاري و مورفولوژيكي پودر سنتز شده به كار گرفته شد. داربستهاي كامپوزيتي حاوي ،45 50 و 55 درصد از هاردستونيت به وسيله چاپ سهبعدي ساخته شدند. آزمون فشار مكانيكي بر روي داربستها انجام شد و داربست بهينه از نظر خواص مكانيكي، كه حاوي 50 درصد نانوذرات هاردستونيت بود، براي ادامه بررسيهاي زيستي انتخاب گرديد. براي ارزيابي زيستفعالي و زيستتخريبپذيري، از محلولهاي SBF و PBS استفاده شد. آزمونهاي زيستي MTS و رنگآميزي سلولي DAPI/Phalloidin جهت بررسي اتصال، تكثير و چسبندگي سلولهاي 63MG بر روي سطح داربست انجام شدند. در مرحله بعد، نانوذرات فريت منگنز-روي به روش هيدروترمال سنتز شد و پس از بارگذاري داروي DOX، از طريق پوششدهي كيتوسان به روش غوطهوري روي داربست بهينهاعمال گرديد. در نهايت، آزمونهاي هايپرترميا براي بررسي رهايش دارو مورد استفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد كه نانوذرات هاردستونيت به صورت تكفاز و با اندازه متوسط حدود 40 نانومتر سنتز شدهاند. همچنين داربست تهيه شده با روش چاپ سهبعدي و حاوي 50 درصد نانوذرات هاردستونيت داراي استحكام فشاري حدود 40 مگاپاسكال و مدول فشاري حدود 0.4 گيگاپاسكال بود كه براي ترميم استخوان مناسب ميباشد. آزمونهاي زيستي نشان داد كه وجود 50 درصد نانوذرات هاردستونيت منجر به سميت سلولي نشده و چسبندگي سلولي نيز مطلوب است. همچنين، آزمون هايپرترميا نشان داد كه استفاده از انرژي فركانس راديويي باعث افزايش دماي داربست پوششدادهشده با نانوذرات فريت منگنز-روي با اندازه متوسط حدود 20 نانومتر تا حدود 40 درجه سانتيگراد در مدت زمان 8 دقيقه شد. آزمون رهايش دارو در اين دما تفاوت معناداري نسبت به رهايش دارو در دماي 38 درجه سانتيگراد نشان داد. به طور كلي، نتايج اين پژوهش نشان ميدهد كه استفاده از درصد باال يي از نانوذرات هاردستونيت در تهيه داربستهاي PCL به روش چاپ سهبعدي و سپس پوششدهي با فريت منگنز-روي حاوي داروي DOX، گزينه مناسبي براي درمان و بازسازي بافت استخوان آسيبديدهناشي از تومور است.
  • كليدواژه لاتين
    hardystonite , manganese-zinc ferrite , polycaprolactone, , scaffold , 3D printing , drug release
  • عنوان لاتين
    Fabrication an‎d characterization of a 3D printed scaffold of hardystonite/polycaprolactone nanoparticles along with chitosan/manganese ferrite-zinc nanoparticles carrying doxorubicin for the treatment of bone tumor lesions.
  • گروه آموزشي
    نانو فناوري
  • چكيده لاتين
    Bone tissue engineering, with the aim of creating biological tissues for the treatment of damaged bones, has attracted a lot of attention from researchers in the last few decades. Scaffold fabrication methods play an important role in improving the structural, mechanical properties an‎d the final biological response of implanted biomaterials. In this research, hardystonite bio ceramic composite an‎d polycaprolactone (PCL) biocompatible polymer were used to make the scaffold. Hardystonite nanoparticles were synthesized by sol-gel method. XRF, XRD, SEM an‎d BET tests were used to determine the phase, microstructural an‎d morphological characteristics of the synthesized powder. Composite scaffolds containing 45, 50 an‎d 55% of hardystonite were made by 3D printing. The mechanical pressure test was performed on the scaffolds an‎d the optimal scaffold in terms of mechanical properties, which contained 50% of hardystonite nanoparticles, was selec‎ted for further biological investigations. To eva‎luate bioactivity an‎d biodegradability, SBF an‎d PBS solutions were used. MTS bioassays an‎d Phalloidin/DAPI cell staining were performed to check the attachment, proliferation an‎d adhesion of MG63 cells on the scaffold surface. In the next step, manganese-zinc ferrite nanoparticles were synthesized by hydrothermal method an‎d after loading DOX drug, they were applied on the optimal scaffold through chitosan coating by immersion method. Finally, hyperthermia tests were used to check drug release. The results showed that hardystonite nanoparticles were synthesized in a single phase with an average size of about 40 nm through the sol-gel method. Also, the scaffold prepared by 3D printing an‎d containing 50% of hardystonite nanoparticles had a compressive strength of about 40 MPa an‎d a compressive modulus of about 0.4 GPa, which is suitable for bone repair. Biological tests showed that the presence of 50% hardystonite nanoparticles did not lead to cytotoxicity an‎d cell adhesion was also favorable. Also, the hyperthermia test showed that the use of radio frequency energy increased the temperature of the scaffold coated with manganese-zinc ferrite nanoparticles with an average size of about 20 nm to about 40 degrees Celsius in a period of 8 minutes. The drug release test at this temperature showed a significant difference compared to the drug release at 38°C. In general, the results of this research show that the use of a high percentage of harydstonite nanoparticles in the preparation of PCL scaffolds by 3D printing an‎d then coating with manganese-zinc ferrite containing the drug DOX is a suitable option for the treatment an‎d regeneration of damaged bone tissue caused by tumors.
  • تعداد فصل ها
    5
  • استاد راهنماي خارج از دانشگاه
    فاطمه ازه ايان
  • استاد مشاور خارج از دانشگاه
    علي اكبر نجفي نژاد
  • فهرست مطالب pdf
    141640
  • نويسنده

    محمدي زهراني، ارغوان