Skip to main content
SUPERVISOR
Sheyda Labbaf,Fatallah Karimzadeh
شیدا لباف (استاد راهنما) فتح اله کریم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sajedeh Safi
ساجده صفی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Synthesis and characterization of drug encapsulated mesoporous hydroxyapatite nanostructured particles for use in bone damage
In recent years, mesoporous hydroxyapatite has been widely considered for its high biocompatibility properties, its direct bonding with bone, and the potential for use in delivery systems for controlled drugs. According to different methods of hydroxyapatite synthesis, in this research, the synthesis of mesoporous particles of hydroxyapatite was done by hydrothermal and precipitation methods. In the first method, the synthesis of the hydroxyapatite particles in the presence of Poly sodium styrene sulfanate () in water was investigated. The results of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction spectroscopy (EDX) showed the presence of impurity particles in the produced hydroxyapatite powder. Therefore, the synthesis of nanostructured, high-grade mesoporous hydroxyapatite particles was investigated during low temperature precipitation method. This structure was successfully prepared with the calcium carbonate mineral form produced in the presence of ethylene glycol. Characterization of particles was performed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), field scanning electron microscopy (FESEM), X-ray energy spectrometry (EDX) and infrared Fourier transform (FTIR) spectroscopy. Porosity Test (BET) and Particle Size and Particle Size Distribution (DLS, Zeta potential) were evaluated on the produced particles. The results of the study showed that the produced ovoid hydroxyapatite particles with a particle size distribution of 693.48 nm with nano-layered sheets and an average pore size of 20 nm are in the mesoporous particle group. Subsequently, the possibility of using nanoparticle particles of hydroxyapatite mesoporous in delivery systems using ibuprofen as a model drug was also studied. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), infrared Fourier transform (FTIR) spectrometry, thermal weighing analysis (TGA), and UV scrophotometry tests were performed to prove drug loading. In this way, the results of tests, high loading capacity and controlled release of nanostructured particles of mesoporous hydroxyapatite showed. In the antibacterial test, Escherichia coli bacterium was produced against the nanoparticles of mesoporous hydroxyapatite and the particles containing the drug were resistant. If the bactericidal effect of the hydroxyapatite particles and the particles containing the drug were observed on Staphylococcus aureus bacteria. According to the results, the produced particles have a wide application in bone injury.
در سال های اخیر، هیدروکسی آپاتیت مزومتخلخل به دلیل خواص زیست سازگاری بالا و قابلت پیوند مستقیم با استخوان و امکان استفاده در سیستم های تحویل داروی کنترل شده بسیار مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به روش های مختلف سنتز هیدروکسی آپاتیت، در این پژوهش، سنتز ذرات مزومتخلخل هیدروکسی آپاتیت به دو روش هیدروترمال و رسوب گذاری صورت پذیرفت. در روش اول، سنتز ذرات هیدروکسی آپاتیت در حضور سورفکتانت پلی سدیم استایرن سولفانات () در آب مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تست های الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف‌سنجی تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDX) وجود ذرات ناخالصی در پودر هیدروکسی آپاتیت تولید شده را نشان داد. بنابراین، سنتز ذرات نانوساختار هـیدروکسی آپاتیت مزومتـخلخل بـا درجـه کریـستالی بالا طی فرایـند رسـوب گذاری در دمای پایین مورد بررسی قرار گرفت. این ساختار با قالب معدنی کلسیم کربنات تولید شده در حضور اتیلن گلیکول، با موفقیت تهیه شد. مشخصه یابی ذرات با انجام تست های الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی (FESEM)، طیف‌سنجی تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDX) و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) انجام شد. آزمون های تخلخل سنجی (BET) و ارزیابی توزیع اندازه ذرات و بار سطحی ذرات (DLS, Zeta potential) بر روی ذرات تولید شده انجام شد. نتایج بررسی ها نشان داد که ذرات هیدروکسی آپاتیت تولید شده ی بیضی شکل با توزیع اندازه ذرات 48/693 نانومتر با ورقه های نانویی لایه ای و میانگین اندازه تخلخل 20 نانومتر در گروه ذرات مزو متخلخل قرار می گیرند. در ادامه این امکان استفاده از ذرات نانو ساختار مزومتخلخل هیدروکسی آپاتیت در سیستم های تحویل دارو با استفاده از داروی ایبوپروفن، به عنوان یک داروی مدل، نیز مورد بررسی قرار گرفت. برای اثبات بارگیری دارو نیز از آزمون های الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR)، تست آنالیز توزین حرارتی (TGA) و آزمون UV اسکتروفوتومتری انجام شد. به این ترتیب نتایج آزمون ها، ظرفیت بالای بارگیری دارو و انتشار کنترل شده از ذرات نانوساختار هیدروکسی آپاتیت مزومتخلخل را نشان داد. همچنین در آزمون ضد باکتری، باکتری اشریشیا کلی، در برابر ذرات نانوساختار هیدروکسی آپاتیت مزومتخلخل تولید شده و ذرات حاوی دارو مقاومت نشان داد. درصورتی که اثر باکتری کشی ذرات هیدروکسی آپاتیت و ذرات حاوی دارو، بر باکتری استـافیلوکوک آرئوس قابل مشاهده بود. با توجه به نتایج بدست آمده، ذرات تولید شده کاربرد وسیعی در آسیب های استخوانی دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی