Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Nasresfahany
محسن نصراصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fatemeh Fattahi
فاطمه فتاحی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
Hydrogels are polymeric crosslinked networks which are water-insoluble and hydrophilic and also able to retain a lot of water. Hydrogels offer large free space in swollen stage within the crosslinked network acts as a nanoreactor that not only provides a sufficient space for nucleation and growth of particles but also provides long term stability. Characterization studies established that hydrogel provides a controlled and uniform distribution of nanoparticles within the polymeric network without addition of any further stabilizer. The aim of this work is to develop chitosan–PEG-based hydrogel which act both as a nanoreactor and an immobilization matrix for silver nanoparticles (Ag). With these, higher degree of biocompatibility and long-term antibacterial activity can be achieved. Methylene bisacryle amide used as cross-linking agent for this hydrogel. First of all chitosan-PEG hydrogels with diffrent ratio of polymers were developed to find the best ratio for this work by characterizing the hydrogels. The hydrogel were characterized by swelling ratio and which is important to synthesis Ag nano particles. The more the swelling ratio,the more Ag nano particles were obtained. After characterization, this ratio founded 0.2 g/g of poly ethylene glycol/chitosan. Then at that appropriate ratio, hydrogels with different crosslinking desnities(0.08-0.22 gr of methylene bisacryle amide with Step size of 0.2) were developed. The hydrogel containing Ag with different crosslinking densities were prepared by repeated freeze–thaw treatment cycles at -20 ?C for 6 h and 25 ?C for 2 h, respectively, for next 7 days. Silver nanoparticles inside hydrogel were prepared via in situ reduction of silver nitrate (AgNO3) using sodium borohydride (NaBH4) as reducing agent. In hydrogel network uniformly dispersed silver nanoparticles stabilized by the polymer network were obtained. The variation in cross-link density in the hydrogel network is a simple and facile synthetic strategy to control the size of the nanoparticles and regulate shape of nanostructures such as nanorods, nanocubes. The swelling studies revieled that by increasing the cross-linker amount,the swelling ratio decreases and also in a same amount of cross-linking, by adding Ag nano particles into the networks,the swelling ratio decreases. From the water vapor transmission studies It was founded that this type of wound dressing is suitable for wounds with moderate exudate. The antibacterial studies shows that this hydrogel is antimicrobial and an inhibition zone is abviousely showed in the plate. From ICP-AES test the amount of Ag nano particles inside the gel were determined. This amount is not exceed the permissible amount that is harmefull. Keywords: hydrogel,nano reactor,stability of nano particles, antimacrobial, wound dressing.
در این کار هیدروژلی با پایه کیتوزان-پلی‌اتیلن گلیکول و متیلن بیس اکریل آمید به عنوان عامل اتصال عرضی تهیه شد. برای یافتن نسبت بهینه کیتوزان/پلی‌اتیلن گلیکول ابتدا چندین هیدروژل با نسبت‌های مختلف کیتوزان به پلی‌اتیلن گلیکول در مقداری ثابت از عامل اتصال عرضی تهیه شد. پس از بررسی هیدروژل های با نسبت‌های مختلف این دو پلیمر، مناسب‌ترین نسبت را با توجه به میزان جذب آب هیدروژل ها انتخاب شد. این میزان برابر 2/0 نسبت وزنی پلی‌اتیلن گلیکول/کیتوزان شد. در این نسبت بهینه با تغییر در میزان عامل اتصال عرضی (08/0 تا 22/0 گرم)، هیدروژل هایی با ا اندازه حفرات متفاوت تهیه شد. از این هیدروژل های با اندازه حفرات متفاوت به عنوان نانوراکتور و ماتریس تثبیت برای نانو ذرات نقره استفاده شده است. به منظور تهیه نانو ذرات نقره برش هایی از هیدروژل درون محلول نیترات نقره قرار داده شد و پس از آن نانو ذرات نقره درون حفره‌های هیدروژل از کاهش نیترات نقره توسط سدیم بورهیدارت تهیه شد. به منظور مشخصه یابی این هیدروژل شامل نانو ذرات نقره میزان جذب آب آن بررسی شد و مشاهده شد که پس از تشکیل نانو نقره میزان جذب آب به صورت چشمگیری کاهش می‌یابد. بررسی های نرخ انتقال بخار آب نشان دادند که با افزایش میزان عامل اتصال عرضی این مقدار کاهش می یابد. از آن جا که از سیستم هیدروژل+نانو نقره برای پانسمان جراحت و سوختگی استفاده می‌شود، میزان انتقال بخار آب که عامل مهمی برای یک پانسمان است و با بررسی آن مشخص شد که این نوع پانسمان برای زخم‌های با ترشحات متوسط مناسب است. میزان نانوذرات نقره موجود در هیدروژل با استفاده از طیف سنج پلاسمای انتشار اتمی مشخص شده و نتایج نشان دادند که هرچه میزان تورم بیشتر باشد مقدار نقره موجود در شبکه نیز بیشتر خواهد بود.همچنین با بررسی فعالیت ضد باکتری بودن آن مشخص شد که هیدروژل حاوی نقره اثر ضد باکتریایی بیشتری دارد و هاله ای بازدارنده اطراف آن تشکیل شده که نشان دهنده این است که هیدروژل مورد نظر توانایی بالایی در مهار رشد باکتری دارد. برای اندازه‌گیری اندازه ذرات از میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شدو نتایج حاصل از محاسبات نشان داد که در مقدار کم عامل اتصال عرضی (1/0 گرم) اندازه ذرات بین 2 تا 18 نانومتر به دست امد و متوسط اندازه ذرات 8 نانومتر گزارش شد و در مقدار زیاد عامل تصال عرضی (22/0 گرم) اندازه ذرات بین 2 تا 14 نانومتر به دست آمد و متوسط اندازه ذرات 5 نانومتر گزارش شد. آزمون طیف ستج مادون قرمز تبدیل فوریه نشان داد که پس از تشکیل نانو نقره پیوندهای قوی‌تری تشکیل می‌شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی