Skip to main content
SUPERVISOR
Sheyda Labbaf,Fatallah Karimzadeh
شیدا لباف (استاد راهنما) فتح اله کریم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Alireza Talebi
علیرضا طالبی 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 اندامی مهم، متشکل از ماهیچه قلبی است که مسئول پمپاژ خون درون رگهای خونی در تمام بدن می باشد. بیماری های قلبی یک علت پیشتاز و عمده مرگ و ناتوانی در ملت های صنعتی و جهان توسعهیافته می باشد که تقریب ا 40 درصد مرگومیر همه ی افراد بشر محاسبه شده است. روش های درمانی مختلفی برای سکته قلبی همچون دارو درمانی، پیوند قلب و سلول درمانی وجود دارد. هدف از پژوهش حاضر یافتن جایگزین مناسب برای روش های درمانی فعلی آسیب های قلبی با بکارگیری مهندسی بافت می باشد. در این راستا چالش اصلی در زمینه ی طراحی و ساخت پچ های قلبی ایجاد خواص فیزیکی، مکانیکی وهدایت الکتریکی و همچنین ساختاری مناسب با بافت قلب است.. بدین منظور پچ های کامپوزیتی برپایه پلی کاپرولاکتون- کیتوزان به عنوان زمینه پلیمری انتخاب گردید.. برای ایجاد یک شبکه رسانا در زمینه پلیمری پلیمر رسانای پلی پیرول با درصد های 1 ? 5 / 2 ? 5 و 5 / 7 به ترکیب پلی کاپرولاکتون- کیتوزان اضافه شد و تاثیر آن بر خواص فیزیکی، شیمیایی تاثیر مقادیر مختلف ? مکانیکی و الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. پس از بهینه سازی از نظر مورفولوژی و خواص مکانیکی و الکتریکی نانوصفحات گرافن ) 0 0.5 1.5 و 2.5 درصد وزنی( بر خواص داربست بهینه شده بررسی شد. برای بهبود خواص الکتریکی و مکانیکی و ایجاد روش ? امکان بارگذاری دارو روی داربست گرافن با گروه عاملی کربوکسیل عاملدار شد. برای تهیه داربست ها از ترکیب زمینه پلیمری الکتروریسی مورد استفاده قرار گرفت. بعد ساخت داربست های پلیمری با انجام آزمایش کشش، منحنی تنش-کرنش نمونه های نانوالیافی تولید شده ترسیم شد و نمونه ها از نظر خواص مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت که مشاهده شد با افزودن پلی پیرول و گرافن به ساختار خواص مکانیکی نسبت به نمونه اولیه افزایش می یابد بطوریکه استحکام کششی در نمونه فیلم ها با افزایش پلی پیرول در ساختار از MPa 5 / 7 به MPa 3 / 15 و در نمونه نانو الیاف با افزایش درصد گرافن در ترکیب از MPa68 / 0 به MPa 5 / 4 افزایش یافت. برای بررسی میزان آبدوستی نمونه ها با قرار دادن قطره آب روی داربست و اندازه گیری زاویه قطره آب میزان آبدوستی نمونه ها بررسی شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که افزایش پلی پیرول در ترکیب داربست ها آبدوستی را در سطح نمونه ها کاهش می دهد ولی با افزایش درصد گرافن عاملدار شده با کربوکسیل آبدوستی داربست ها به شدت افزایش می یابد بطوریکه زاویه تماس از 130 درجه به 57 درجه در نمونه حاوی 5 / 2 درصد گرافن کاهش پیدا کرد. همچنین افزودن پلی پیرول و گرافن باعث کاهش قطر الیاف در داربست های نانو لیفی شد. بررسی ها بروی فعالیت آنتی باکتریال داربست ها نشان داد با افزایش پلی پیرول در ترکیب پلیمری ساختار خواص آنتی باکتریال از خود نشان می دهد. برای ارزیابی رسانایی الکتریکی از روش دو نقطه ای استفاده شد که نتایج نشان داد افزایش پلی پیرول به میزان 5 / 7 درصد می تواند باعث بهبود رسانایی الکتریکی تا 7 / 2 زیمنس بر سانتی متر شود و همچنین وجود نانو ذرات گرافن رسانایی ساختار را از 12 / 1 زیمنس بر سانتی متر به 33 / 5 زیمنس بر سانتی متر افزایش می دهد. در نهایت با بررسی امکان بارگذاری داروی هپارین در ساختار های پلیمری میزان رهایش این دارو اندازه گیری شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی