Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hosein Fathi
محمدحسین فتحی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Mehdikhani
مهدی مهدیخانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384

TITLE

Preparation, characterization and evaluation of biodegradable and antibacterial poly (lactide-co-glycolide) – hydroxyapatite - bioactive glass nanocomposite coating for dental and orthopedic implants
Preparation, Characterization and Evaluation of Biodegradable and Antibacterial Ploy (lactide-co-glycolide)-Hydroxyapatite-Bioactive glass Nanocomposite Coating for Dental and Orthopedic Implants The aim of this research was the preparation, characterization, and evaluation of biodegradable and antibacterial poly (lactide-co-glycolide)/hydroxyapatite/bioactive glass (PLGA/HA/BG) nanocomposite coating for dental and orthopedic implants. Three types of bioactive glass nanoparticles with different compositions (58S, 63S, and 72S) were synthesized via sol-gel technique. Antibacterial activity against four aerobic bacteria and cytotoxicity of the bioactive glass nanoparticles were evaluated. Subcutaneous connective tissue reactions of rats to the bioactive glass nanoparticles and their bioactivity were evaluated. Three types of nanocomposite coatings (PLGA/HA/BG, PLGA/HA, and PLGA/BG) were prepared. In PLGA/HA/BG nanocomposite coating, equal amounts of HA and BG nanoparticles was used. Scanning electron microscopy (SEM), Energy dispersive spectroscopy (EDS), XRD, and Atomic force microscopy (AFM) were used to characterize the coatings. Adipose-derived stem cells adhesion, viability, and proliferation on the coatings were evaluated via MTT assay. Degradation and bioactivity of the nanocomposite coatings were evaluated. Nanocomposite coatings adhesion to Kirschner wires (K-wires) was evaluated in vivo. Based on the results, 58S and 63S bioactive glass nanoparticles showed more bioactivity than 72S bioactive glass nanoparticles. 58S composition showed the most antibacterial activity. Bioactive glass nanoparticles showed no cytotoxicity and 58S and 72S compositions induced more cell proliferation. In vivo test indicated that the tissue suffers the nanoparticles. PLGA could not entrap the nanoparticles in concentrations more than 10 wt% (15 and 20 wt %). Coatings showed no cytotoxicity and PLGA/HA/BG and PLGA/BG nanocomposite coatings induced adhesion and proliferation of the cells. In vitro degradation study showed the entire degradation of the coatings at about two months. Apatite formation on the nanocomposite coatings with good cell response was well observed. Evaluation of nanocomposite coatings adhesion on k-wires showed that they remained stable on the implants at about 96% of the original coatings mass. Bioegradable and antibacterial PLGA/HA/BG nanocomposite coating capable to induce stem cells adhesion and proliferation with suitable adhesion to the implant could be used as a good candidate on dental and orthopeadic implants to increase the rate of bone tissue repair in an antibacterial environment. Keywords: Nanocomposite coating, Antibacterial, Biodegradable, Poly (lactide-co-glycolide), Bioactive glass, Hydroxyapatite, Stem cell.
هدف از پژوهش حاضر تهیه، مشخصه یابی و ارزیابی پوشش تخریب پذیر و ضد باکتریایی نانو کامپوزیتی پلی لاکتیک- کو- گلایکولیک اسید - هیدروکسی آپاتیت- شیشه زیست فعال برای کاشتنی های دندانی و ارتوپدی بود. نانو ذرات شیشه زیست فعال با سه ترکیب مختلف (S58، S63، S72)به روش سل- ژل تهیه شدند. خاصیت ضد باکتریایی نانو ذرات تهیه شده در برابر چهار باکتری هوازی و سمیت سلولی آن ها ارزیابی شد. پاسخ بافت همبندی زیر جلدی رت ها به نانو ذرات تهیه شده و زیست فعالی آن ها ارزیابی شد. سه نوع پوشش نانوکامپوزیتی پلی لاکتیک-کو-گلایکولیک اسید- هیدروکسی آپاتیت- شیشه زیست فعال، پلی لاکتیک-کو-گلایکولیک اسید- هیدروکسی آپاتیت، پلی لاکتیک-کو-گلایکولیک اسید- شیشه زیست فعال تهیه شدند. در تهیه پوشش نانو کامپوزیتی پلی لاکتیک-کو-گلایکولیک اسید- هیدروکسی آپاتیت- شیشه زیست فعال مقدار نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت و شیشه زیست فعال معادل هم انتخاب شد. مشخصه یابی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، اسپکتروسکوپی پراکندگی انرژی، پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ نیروی اتمی انجام شد. بررسی چسبندگی، زیستایی و تکثیر سلول های بنیادی استخراج شده از بافت چربی بر این پوشش ها با استفاده از ارزیابی MTT انجام شد. تخریب پذیری و زیست فعالی پوشش های نانو کامپوزیتی ارزیابی شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی