SUPERVISOR
سعید نوری خراسانی (استاد راهنما) بیژن موحدیان عطار (استاد مشاور) لاله قاسمی مبارکه (استاد راهنما) سید محمد رضوی (استاد مشاور)
STUDENT
Maryam Masoudirad
مریم مسعودی راد
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
TITLE
Fabrication and characterization, two layer nanocomposite membranes of poly (glycerol sebacate) -poly caprolactone (Chitosan/?-Teri calcium phosphate) in order to regenerate maxillofacial bone defects
The treatment of edentulous patients with implant placement with great speed not only in terms of performance but also in terms of beauty is also in progress. But this knowledge is associated with problems such as defects of bone and connective tissue of the teeth caused by subsequent absence noted . During the past few decades tissue engineering approach guided tissue regeneration / bone and using natural and synthetic polymers combined with biodegradable ceramic nanoparticles in the membrane was developed blockers . The aim of the present study and characterization of fiber composite membrane layer of poly (glycerol Sbacat)–Polycaprolactone (beta-tricalcium phosphate / chitosan) using the electrospinning process. The pre-polymer poly (glycerol Sbacat) by condensation polymerization of monomers glycerol and Sebasic acid (molar ratio) were prepared and then evaluated using thermal infrared spectroscopy FTIR,DSC and evaluated . For bone conduction properties of nano-bio-ceramic membrane used of beta-tricalcium phosphate.In this regard nanoparticles by sol - gel synthesis and characterization of nanoparticles synthesized by X-ray diffraction (XRD) and test transmission electron microscopy (TEM) were studied. The polymer poly (glycerol Sbacat) alone. Therefore, the polymer PCL electrospun not due to favorable properties as second polymer was used. Then a solution of 15 percent by weight poly (glycerol Sbacat) / poly PCL with a ratio of 1: 1 in chloroform / ethanol ratio of 2: 8 was considered as a control sample. Since the membrane of two layers of nanoparticles beta-tricalcium phosphate ratio of 5 and 10 and 15% by weight of the composition of 15% poly (glycerol Sbasat) / poly caprlolactone as a layer GBR and of chitosan to about 20% by weight relative to the total weight polymers (glycerol Sbacat) / poly caprolactone as GTR layer. After optimization using electrospinning conditions and determine the ideal for each side of the membrane, the membrane mechanical testing, chemical - physical and biological received . The results suggest that chitosan combined chitosan / poly caprolactone/ poly (glycerol Sbacat) increased the hydrophilic fibers to the reduced size and increased porosity nm 274/7 nm was 85 percent, which aims to create Space correspond to prevent the entry of non functional cells . In addition, research has shown that chitosan can also be improved and healing. The presence of beta-tricalcium phosphate nanoparticles to 10% by weight of the composition of poly (glycerol Sbacat) / poly caprolactone improved mechanical strength up to about 1.32 ± 0.38 MPa was 209 ± 46% breaking strain . In addition to being hydrophilic and degradation rate increased porosity was 78%. Growth and cell reproduction in this case a significant increase compared to 15% of that due to the lack of aggregation of the nanoparticles in the polymer matrix . Key words: Nanofibers, Electrospining, GBR/GTR, Maxillofacial
: امروزه درمان بیماران بی دندان با جایگذاری ایمپلنت با سرعت زیادی نه تنها در ابعاد عملکردی بلکه در ابعاد زیبایی نیز در حال پیشرفت می باشد. اما این علم با مشکلاتی همراه است از جمله آنها می توان به نقایص استخوانی و تحلیل بافت نرم همبندی که متعاقب عدم حضور دندان ها ایجاد می شود اشاره کرد. در طی چند دهه گذشته مهندسی بافت با رویکرد بازسازی هدایت شده بافت / استخوان و با استفاده از ترکیب پلیمرهای طبیعی و مصنوعی به همراه نانو ذرات سرامیکی زیست تخریب پذیر در قالب غشا مسدود کننده توسعه یافت.هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصه یابی غشا دو لایه لیفی کامپوزیتی پلی (گلیسرول سباسات)- پلی کاپرولاکتون - بتا تری کلسیم فسفات / کیتوسان با استفاده از فرآیند الکتروریسی است. در ابتدا پیش پلیمر پلی (گلیسرول سباسات) با روش پلیمریزاسیون تراکمی از مونومرهای گلیسرول و سباسیک اسید به نسبت مولی یکسان سنتز شد و سپس با آزمون های ارزیابی گرمایی DSCو طیف سنجی مادون قرمزFTIR مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ایجاد خواص هدایت کنندگی استخوان در غشا مورد مطالعه از نانو ذرات زیست سرامیکی استفاده شد.بدین منظور نانوذرات بتا تری کلسیم فسفات با استفاده از روش سل – ژل سنتز شد و مشخصه یابی نانو ذره سنتز شده بوسیله پرتو پراش ایکس(XRD) و آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) مورد بررسی قرار گرفت. پیش پلیمر پلی ( گلیسرول سباسات ) به تنهایی قابل الکتروریسی نمی باشد .بنابراین از پلیمر پلی کاپرولاکتون به دلیل خواص مطلوب به عنوان پلیمر دوم استفاده شد. در ادامه محلول 15 درصد وزنی پلی (گلیسرول سباسات)/پلی کاپرولاکتون با نسبت 1:1 در حلال کلروفرم /اتانول با نسبت 2:8 به عنوان نمونه شاهد در نظر گرفته شد.از آنجایی که غشا مورد پژوهش دو لایه است از نانو ذرات بتا تری کلسیم فسفات با نسبت 5و10و15 درصد وزنی در ترکیب 15 درصد پلی (گلیسرول سباسات)/ پلی کاپرولاکتون به عنوان لایه GBRو از کیتوسان به نسبت 20 درصد وزنی نسبت به وزن کل پلیمرهای پلی (گلیسرول سباسات)/پلی کاپرولاکتون به عنوان لایه GTR استفاده شد.پس از بهینه سازی شرایط الکتروریسی و تعیین غشا ایده آل برای هر طرف ، غشاها مورد آزمون های مکانیکی ، شیمیایی – فیزیکی و زیستی قرار گرفتند. نتایج آزمون ها حاکی از آن است که وجود کیتوسان در ترکیب کیتوسان / پلی کاپرولاکتون / پلی (گلیسرول سباسات) باعث افزایش آبدوستی ،کاهش اندازه الیاف به میزان nm 7/274 و افزایش درصد تخلخل به میزان 85 درصد شد که این امر با هدف ایجاد فضایی برای جلوگیری از ورود سلول های غیر عملکردی مطابقت دارد.علاوه بر آنکه پژوهش ها نشان داده است کیتوسان سبب بهبود و التیام بافت نیز می شود. حضور نانو ذرات بتا تری کلسیم فسفات تا میزان 10 درصد وزنی در ترکیب پلی (گلیسرول سباسات)/پلی کاپرولاکتون سبب بهبود استحکام مکانیکی تا حدود 38/0± 32/1 مگا پاسگال وکرنش شکست 46±209 درصد شد. علاوه بر اینکه آبدوستی و نرخ تخریب پذیری افزایش یافت و درصد تخلخل به میزان 78 درصد رسید. رشد و تکثیر سلولی در این نمونه افزایش چشم گیری نسبت به نمونه 15 درصد دارا بود که علت این امر عدم کلوخه ای شدن نانو ذرات در زمینه پلیمری بود