Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh,Mahshid Kharaziha-esfahani,Azar Shahpiri
فتح اله کریم زاده (استاد راهنما) مهشید خرازیهای اصفهانی (استاد راهنما) آذر شاه پیری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Zohreh Najafi
زهره نجفی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Fabrication and characterization of three-dimensional nanocomposite rainbow trout collagen-boron nitride scaffolds for tissue engineering applications
In recent years, the development of scaffolds with suitable physicochemical and biological properties is one of the most important challenges in tissue engineering. The purpose of this project is to investigate the ability of collagen extracted from the skin of rainbow trout to be used in tissue engineering. For this purpose, first collagen was extracted from fish skin and then collagen scaffold was fabricated and evaluated using freeze drying process. Then, due to poor mechanical properties and high collagen degradation rate, the synergic role of boron nitride (BN) nanoparticles as well as two step crosslinking process (hydrothermal (DHT) and glutaraldehyde (GA) crosslinking) to promote the mechanical and biological properties of collagen scaffolds was investigated. The role of cross-linking process and different concentrations of BN nanoparticles (0, 3, 6, 9 and 12 wt%) using FTIR, XRD, DSC, SEM, Compressive strength and degradation tests were evaluated. Finally, the toxicity of scaffolds on MG63 cell line was evaluated. The results confirmed the isolation of type I collagen with good thermal stability compared to other sources. In addition, the synergic role of BN nanoparticles and two-step crosslinking process resulted in a noticeable improvement in degradation rate and mechanical properties of collagen-BN scaffolds. Based on the results, incorporation of 6 wt.% BN along with two-step crosslinking resulted in increase in compressive strength (9.5 times) and elastic modulus (4
در سال­های اخیر ، توسعه داربست­هایی با خواص فیزیکی-شیمیایی و زیستی مناسب یکی از مهم­ترین چالش­ها در مهندسی بافت است. هدف از این پروژه، بررسی قابلیت کلاژن مستخرج از پوست ماهی قزل­آلای رنگین­کمان به منظور کاربرد در مهندسی بافت است. در این راستا، ابتدا کلاژن از پوست ماهی استخراج و سپس داربست کلاژن با استفاده از فرآیند خشکایش انجمادی ساخته و ارزیابی شد. در ادامه، باتوجه به خواص مکانیکی ضعیف و نرخ تخریب بالای کلاژن، نقش هم­افزایی نانوذرات نیترید بور و همچنین فرآیند کراس­لینک دو مرحله­ای هیدروترمال- گلوتارآلدهید جهت ارتقای خواص داربست­های کلاژن مورد بررسی قرار گرفت. از آزمون­های طیف­سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه، پراش پرتو ایکس، گرماسنجی روبشی افتراقی، الکتروفورز و آمینواسید آنالیزر جهت مشخصه­یابی کلاژن استخراج شده استفاده شد. همچنین، نقش فرآیند کراس­لینک و غلظت­های مختلف نانوذرات نیترید بور (0 ، 3، 6، 9 و 12 درصد وزنی) با استفاده از آزمون­های طیف­سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه، پراش پرتو ایکس، گرماسنجی روبشی افتراقی، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون­های استحکام فشاری و تخریب بررسی گردید. در پایان، سمیت داربست­ها بر روی رده سلولی MG63 مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده، استخراج کلاژن نوع I با پایداری حرارتی خوب را در مقایسه با سایر منابع نشان داد. همچنین، نتایج نشان داد، غلظت نانوذرات نیترید بور و فرآیند کراس­لینک نقش قابل توجهی در اندازه تخلخل­های داربست نهایی دارد. به طوری­که انجام فرآیند کراس­لینک همراه با افزودن 12 درصد وزنی نیترید بور منجر به کاهش قطر تخلخل داربست­ها از 12 ±05/150 به 7±53/75 میکرومتر شد. علاوه بر این، افزودن همزمان نانوذرات نیترید بور و انجام فرآیند کراس­لینک دو مرحله­ای، سبب بهبود قابل توجه نرخ تخریب و خواص مکانیکی داربست­های کلاژن/ نیترید بور شد. بر اساس نتایج، حضور 6 درصد وزنی نیترید بور در داربست­های نانوکامپوزیتی به همراه کراس­لینک دو مرحله­ای منجر به افزایش مقاومت فشاری (5/9 برابر) و مدول الاستیک (4 برابر) شد. علاوه بر این، کلیه داربست­های نانوکامپوزیتی چسبندگی خوب و تکثیر بالای سلول­ها را تأیید کردند. نتایج نشان داد که ترکیب نانوذرات نیترید بور در طول فرآیند کراس­لینک دو مرحله­ای، نه تنها سبب بهبود چشمگیر خواص مکانیکی و حرارتی داربست­های کلاژن می­گردد، بلکه باعث افزایش قابلیت زنده ماندن و تکثیر بالای سلول­ها می­شود که پتانسیل بالای این داربست­ها را جهت کاربرد در مهندسی انواع بافت و سایر کاربردهای پزشکی اثبات می­کند. کلمات کلیدی: مهندسی بافت، کلاژن، ماهی قزل­آلای رنگین­کمان، نانوذرات نیترید بور، خواص مکانیکی، نرخ تخریب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی