Skip to main content
SUPERVISOR
سعید کرباسی (استاد راهنما) سعید نوری خراسانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Somayeh Ebrahimi
سمیه ابراهیمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Preparation and Characterization of Poly (hydroxy butyrate)/Chitosan Blend Scaffold for Tissue Engineering Application
anti-microbial activity. However mechanically inferior feature of Chitosan in the wet state has limited its usage. On the basis of above mentioned characteristics, it can be seen that Chitosan and PHB have mutually complementary potentials. Therefore it is reasonable to expect that their individual deficiencies would be overcome if PHB and Chitosan could be well blended together. But some difficulties have been frequently encountered about blending PHB with Chitosan due to tow main problems: (1) melting processing technique cannot be applied since chitosan has high melting point and PHB will start to decompose before melting Chitosan; (2) there are very few common solvents available for Chitosan and PHB. In the present work, PHB/Chitosan blend scaffolds where prepared using trifluoro acetic acid as a new co-solvent, combined with salt-leaching technique. Fabricating PHB/Chitosan blend scaffolds according to a Taguchi experimental design, the material parameters as the PHB concentration, Chitosan and salt content were investigated. The scaffolds were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FT-IR), contact angle, water absorption and degradation measurements. FT-IR band intensity of the carbonyl stretching absorption from PHB revealed that the crystallization of PHB in these blends is suppressed when the concentration of Chitosan was increase. SEM images showed a thin and rough top layer with a nodular structure, supported with a porous sub layer in blend scaffolds. According to SEM images, there were two kinds of pore in the blend scaffold: cubic pores that arise from salt-leaching and spherical small pores that arise from immersion precipitation. The contact angle of blend scaffolds where influenced by salt content and chitosan concentration; with increasing the salt content, the top layer became rougher and the contact angle increased, but with increasing the Chitosan concentration the contact angle decreased. As well as water absorption measurements showed that the water absorption of blend scaffolds increase with increasing the Chitosan concentration.degradation of blend scaffolds in phosphate buffer solution () has been studied by measuring weight of samples and measurement of pH for 14 weeks. In vitro degradability investigation indicated that the degradation rate of blend scaffold was higher than pure PHB scaffolds, and the dissolution of chitosan could neutralize the acidity of PHB degradation products. Maximum degradation rate has been seen for prepared scaffold with 90wt% NaCl and 40wt% Chitosan. The Obtained results suggest these newly developed PHB/Chitosan blend scaffolds may serve as a three-dimensional substrate in cartilage tissue engineering.
پلی (هیدروکسی بوتیرات) (PHB) پلیمری نیمه بلورین است که در حالت خالص از آب دوستی و تخریب پذیری بالایی برخوردار نیست، در این پژوهش داربست های آلیاژی PHB/کیتوزان به روش آلیاژسازی محلولی/نمک شویی، به منظور استفاده در مهندسی بافت ساخته شد. ابتدا نمونه ها با درصدها متفاوت کیتوزان؛ 10، 20، 30 و 40 درصد وزنی، و نمک؛ 80 و 90 درصد وزنی، در دو غلظت PHB ؛ 3 و g/dl4 بر اساس طراحی آزمایش به روش تاگوچی با آرایه L 8 تهیه شد. خروج حلال از داربست های آلیاژی، به روش انعقاد غوطه وری درون حمام ضدحلال Na 2 CO 3 انجام شد که نقش خنثی کننده نمک های محلول را نیز داشت. سپس ریخت شناسی، آب دوستی و تخریب پذیری این داربست ها مورد مطالعه قرار گرفت. درصد تخلخل هر یک از داربست ها به روش نفوذ آب بدون یون درون تخلخل ها محاسبه گردید، سپس ریخت تخلخل ها و پراکندگی آنها با آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. طیف های FT-IR نشان دادند که بلورینگی در داربست های آلیاژی با افزایش درصد کیتوزان در آلیاژ، کاهش یافته است. همچنین بر اساس این طیف ها هیچ برهمکنش خاصی بین زنجیرهای PHB با کیتوزان به وجود نیامده است. تصاویر SEM نشان داد که سطح زیرین داربست ها دارای حفره های باز و سطح رویی دارای حفره های بسته و ساختاری گره دار است. با افزایش مقدار کیتوزان در داربست های آلیاژی، حفره ها ساختار مکعبی خود را از دست داده اند و ارتباط بین حفره ها افزایش یافته است. نتایج SEM، حفره های با ابعاد 300-250 میکرومتر ناشی از خروج ذرات نمک و حفره های استوانه ای شکل با ابعاد زیر 10 میکرومتر ناشی از خروج حلال توسط ضد حلال، را نشان می دهد. نتایج آزمون زاویه تماس، حاکی از افزایش زاویه تماس با افزایش مقدار نمک و کاهش نامحسوس زاویه تماس با افزایش مقدار کیتوزان می باشد. براساس آزمون جذب آب، با افزایش مقدار کیتوزان جذب آب نمونه ها به طرز مشهودی افزایش یافته است. مطالعه تخریب داربست ها در خارج از بدن در محلول بافر فسفات () و دمای o C 2±38 به مدت 14 هفته نشان داد که بیشترین مقدار تخریب برای نمونه های داربستی تهیه شده با 90% نمک و 40% کیتوزان می باشد. براساس تحلیل های آماری انجام شده بر روی نتایج، توسط نرم افزار آماری Qualitek داربست های تهیه شده با 90% نمک و 40% کیتوزان دارای خواص بهینه می باشند. با توجه به نتایج این پژوهش، می توان از داربست های آلیاژی سه بعدی PHB/کیتوزان در مهندسی بافت غضروف استفاده کرد. کلمات کلیدی: 1- داربست 2-آلیاژ 3-پلی (هیدروکسی بوتیرات) 4-کیتوزان 5-مهندسی بافت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی