Skip to main content
SUPERVISOR
Sheyda Labbaf,Fatallah Karimzadeh
شيدا لباف (استاد راهنما) فتح اله کريم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Alireza Talebi
عليرضا طالبي شمس آباد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Fabrication and characterization of biocomposite polycaprolactone/chitosan/polypyrrole/graphene patches for cardiac tissue engineering application
In this study, a novel polycaprolactone/chitosan/polypyrrole (PCL/chitosan/PPy) conductive composite film is fabricated. For this purpose, initially, a polymer blend of PCL/chitosan (7:3) was selected and then 1, 2.5, 5 and 7.5 wt% of PPy was added to each solution. A range of techniques were applied to study the chemical, physical, mechanical and antibacterial properties of the resultant films. According to SEM images, with the addition of PPy to the PCL/chitosan blend, the size of the surface pits decreased and at higher concentration of PPy porous structure is detected. There was significant increase in the electrical conductivity of the films such that the electrical conductivity of PCL/chitosan was 0.0164 ± 0.008 mS/m but increased to 0.55 ± 0.03 mS/m with the addition of 7.5% PPy. Hydrophilicty was found to improve with the addition of PPy as water contact angle changed from 107±2.1° for PCL/chitosan to 101±3.5° at 7.5% PPy. The mechanical properties of the film was shown to improve, for example, the tensile strength increased from was 7.57 MPa for PCL/chitosan sample to 18.06, 16.02, 15.33 and 13.87 MPa for 1, 2.5, 5 and 7.5 wt% PPy, respectively. The films containing PPy had improved antibacterial properties against E. coli and S. aureus. The incorporation of PPy within the PCL/chitosan matrix was found to positively influence the overall properties of films, making them suitable for biomedical applications.
قلب اندامي مهم، متشکل از ماهيچه قلبي است که مسئول پمپاژ خون درون رگهاي خوني در تمام بدن مي باشد. بيماري هاي قلبي يک علت پيشتاز و عمده مرگ و ناتواني در ملت هاي صنعتي و جهان توسعهيافته مي باشد که تقريب ا 40 درصد مرگومير همه ي افراد بشر محاسبه شده است. روش هاي درماني مختلفي براي سکته قلبي همچون دارو درماني، پيوند قلب و سلول درماني وجود دارد. هدف از پژوهش حاضر يافتن جايگزين مناسب براي روش هاي درماني فعلي آسيب هاي قلبي با بکارگيري مهندسي بافت مي باشد. در اين راستا چالش اصلي در زمينه ي طراحي و ساخت پچ هاي قلبي ايجاد خواص فيزيکي، مکانيکي وهدايت الکتريکي و همچنين ساختاري مناسب با بافت قلب است.. بدين منظور پچ هاي کامپوزيتي برپايه پلي کاپرولاکتون- کيتوزان به عنوان زمينه پليمري انتخاب گرديد.. براي ايجاد يک شبکه رسانا در زمينه پليمري پليمر رساناي پلي پيرول با درصد هاي 1 ? 5 / 2 ? 5 و 5 / 7 به ترکيب پلي کاپرولاکتون- کيتوزان اضافه شد و تاثير آن بر خواص فيزيکي، شيميايي تاثير مقادير مختلف ? مکانيکي و الکتريکي مورد بررسي قرار گرفت. پس از بهينه سازي از نظر مورفولوژي و خواص مکانيکي و الکتريکي نانوصفحات گرافن ) 0 0.5 1.5 و 2.5 درصد وزني( بر خواص داربست بهينه شده بررسي شد. براي بهبود خواص الکتريکي و مکانيکي و ايجاد روش ? امکان بارگذاري دارو روي داربست گرافن با گروه عاملي کربوکسيل عاملدار شد. براي تهيه داربست ها از ترکيب زمينه پليمري الکتروريسي مورد استفاده قرار گرفت. بعد ساخت داربست هاي پليمري با انجام آزمايش کشش، منحني تنش-کرنش نمونه هاي نانواليافي توليد شده ترسيم شد و نمونه ها از نظر خواص مکانيکي مورد بررسي قرار گرفت که مشاهده شد با افزودن پلي پيرول و گرافن به ساختار خواص مکانيکي نسبت به نمونه اوليه افزايش مي يابد بطوريکه استحکام کششي در نمونه فيلم ها با افزايش پلي پيرول در ساختار از MPa 5 / 7 به MPa 3 / 15 و در نمونه نانو الياف با افزايش درصد گرافن در ترکيب از MPa68 / 0 به MPa 5 / 4 افزايش يافت. براي بررسي ميزان آبدوستي نمونه ها با قرار دادن قطره آب روي داربست و اندازه گيري زاويه قطره آب ميزان آبدوستي نمونه ها بررسي شد. نتايج حاصل از آزمايشات نشان داد که افزايش پلي پيرول در ترکيب داربست ها آبدوستي را در سطح نمونه ها کاهش مي دهد ولي با افزايش درصد گرافن عاملدار شده با کربوکسيل آبدوستي داربست ها به شدت افزايش مي يابد بطوريکه زاويه تماس از 130 درجه به 57 درجه در نمونه حاوي 5 / 2 درصد گرافن کاهش پيدا کرد. همچنين افزودن پلي پيرول و گرافن باعث کاهش قطر الياف در داربست هاي نانو ليفي شد. بررسي ها بروي فعاليت آنتي باکتريال داربست ها نشان داد با افزايش پلي پيرول در ترکيب پليمري ساختار خواص آنتي باکتريال از خود نشان مي دهد. براي ارزيابي رسانايي الکتريکي از روش دو نقطه اي استفاده شد که نتايج نشان داد افزايش پلي پيرول به ميزان 5 / 7 درصد مي تواند باعث بهبود رسانايي الکتريکي تا 7 / 2 زيمنس بر سانتي متر شود و همچنين وجود نانو ذرات گرافن رسانايي ساختار را از 12 / 1 زيمنس بر سانتي متر به 33 / 5 زيمنس بر سانتي متر افزايش مي دهد. در نهايت با بررسي امکان بارگذاري داروي هپارين در ساختار هاي پليمري ميزان رهايش اين دارو اندازه گيري شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی