Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hosein Fathi,Shadpour Mallakpour,Mohmmad ali Golozar,Hossein Edris
محمدحسین فتحی (استاد راهنما) شادپور ملک پور (استاد مشاور) محمدعلی گلعذار (استاد مشاور) حسین ادریس (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fereshteh Mallakpour
فرشته ملک پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

The effect of surface modificaton on properties of polymer-magnesium fluoridated hydroxyapatite nanocomposite coating for biomedical applications
Magnesium fluoridated hydroxyapatite (MgFHA), a modified hydroxyapatite (Ca 10 (PO4) 6 (OH) 2 , HA), can be used as reinforcement in polymeric matrix to improve its properties. It is bioactive, biocompatible and asteoconductive. Despite of these desirable properties, due to the incompatible surface of ceramic nanoparticles with polymers, they tend to agglomerate in polymer matrix which results in undesirable effects on the bio-properties of polymer composites. The aim of this study was to surface modified magnesium fluoridated hydroxyapatite nanoparticles. In this regards, first MgFHA was prepared, then it was surface modified by six different amino acids. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and thermogravimetric analysis (TGA) were utilized to characterize the morphology and properties of the obtained modified bioceramic. The modified nanobioceramic were appropriately dispersed in polar and nonpolar solutions. The uniform distribution of MgFHA is a desired condition for polymer/ceramic composite preparation which is highly applicable for biomedical purposes. After modification of nanoparticles, the surfaced modified nanoparticels were used to formed polycaprolactone/ MgFHA nanocomposite. Stainless steel (316L) substrates were coted by surface modified nanocomposite. Resultes showed that surface modified nanocomposite were more bioactive in camparision with unmodified ones, after soaking in simulated body fluid. To observed the corrosion behavior, cyclic polarization test was informed.The reduced corrosion current observed for all of the coated samples, confirmed the significant improvement corrosion resistance of the substrates with nanocomposite coatings. Results suggested that polycaprolactone/ surface modified magnesium fluoridated hydroxyapatite nanocomposite coatings might be potentially useful for biomedical applications, especially as a coated implant for hard tissue treatment. Keywords: Magnesium fluoridated hydroxyapatite , Polycaprolactone, Nanocomposite, Amino acids, Surface modification
کاشتنی های فلزی با وجود خواص مکانیکی مناسب، از دو مشکل جدی برخوردارند. این مواد زیست فعالی مناسبی را ازخود نشان نمی دهند، با استخوان پیوند برقرار نمی کنند و به صورت مواد زیست خنثی عمل کرده و بافت رشته ای چگال اطراف آن ها را می گیرد. همچنین در محیط بدن موجود زنده در معرض خوردگی قرار دارند. به منظور بهبود خواص کاشتنی های فلزی، امروزه از پوشش های بیوسرامیکی بر روی آن ها استفاده می شود. از طرفی با وارد کردن اجزاء بیوسرامیکی در زمینه‌ پلیمری زیست تخریب‌پذیر در ساختار کامپوزیت‌های زیستی، می توان به خواص مکانیکی مناسب و فعالیت بیولوژیکی بهینه شده در کنار خاصیت مطلوب ترویج رشد استخوان دست یافت. اما در این مسیر، تجمع نانوذرات بیوسرامیک در بستر پلیمر، مهمترین چالش در تولید این نانوکامپوزیت ها است. هدف از انجام این پژوهش، اصلاح سازی سطح نانوذرات منیزیم فلوئور هیدروکسی آپاتیت و تهیه ی پوشش نانوکامپوزیت پلی کاپرولاکتون/منیزیم فلوئور هیدروکسی آپاتیت اصلاح سطح شده بود. به این منظور، نانوذرات منیزیم فلوئور هیدروکسی آپاتیت تهیه شد و سپس سطح آن ها توسط شش نوع آمینواسید مختلف اصلاح شد. روش های پراش پرتو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، به ترتیب برای فازشناسی وپ مشخصه یابی ساختارفازی، شناسایی گروه های عاملی، مطالعه ریزساختار، مطالعه مورفولوژی، ساختار و اندازه ذرات، انجام شد. به منظور بررسی اصلاح سازی سطح نانوذرات منیزیم فلوئور هیدروکسی آپاتیت از آزمون پایداری وآزمون وزن سنجی حرارتی استفاده شد. نتایج نشان داد که آمینواسیدهای ایزولوسین و فنیل آلانین در بین سایر آمینواسیدها بهترین اصلاح کننده ی سطح نانوذرات مذکور بودند. اصلاح سازی سطح نانوذرات منیزیم فلوئور هیدروکسی آپاتیت توسط این آمینواسیدها نشان داد که این نانوذرات پایداری بهتری نسبت به نانوذرات اصلاح سطح نشده در محیط های قطبی و غیر قطبی دارند. در ادامه، با استفاده از آمینواسیدهای بهینه، فیلم های نانوکامپوزیتی پلی کاپرولاکتون/منیزیم فلوئور هیدروکسی آپاتیت تهیه شد. فیلم های نانوکامپوزیتی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری به روش طیف سنجی تفکیک انرژی پرتو ایکس مطالعه شدند. سپس پوشش نانوکامپوزیتی پلی کاپرولاکتون/منیزیم فلوئور هیدروکسی آپاتیت با استفاده از نانوذرات اصلاح سطح شده بر روی زیرلایه ی فولاد زنگ نزن 316ال تهیه شد. آزمون چسبندگی برای سنجش چسبندگی پوشش انجام شد. نتایج حاصل از بررسی پوشش ها نشان داد که نانوذرات اصلاح سطح شده در مقایسه با نانوذرات اصلاح سطح نشده به صورت یکنواخت تری در زمینه ی پلیمری در پوشش پراکنده شده بودند. همچنین نتایج آزمون غوطه وری زیرلایه های با پوشش در محلول شبیه سازی شده ی بدن نشان داد که پوشش های تهیه شده با نانوذرات اصلاح سطحی شده، زیست فعالی بهتری در مقایسه با پوشش های تهیه شده با نانوذرات اصلاح سطح نشده از خود نشان دادند. نتایج آزمون پلاریزاسیون چرخه ای نیز نشان داد که مقاومت به خوردگی حفره ای فولاد زنگ نزن 316ال با پوشش نانوکامپوزیتی به طور قابل ملاحظه ای نسبت به زیرلایه ی بدون پوشش افزایش یافت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی