-
شماره ركورد
24911
-
شماره راهنما
NANO2 120
-
نويسنده
محمدي زهراني، ارغوان
-
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
-
لينک به اين مدرک :