Skip to main content
SUPERVISOR
Farzaneh Alihoseini,Seyed-Abdolkarim Hoseini
فرزانه علی حسینی (استاد راهنما) سیدعبدالکریم حسینی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hassan Mohammadi
حسن محمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1392
Hyaluronic acid is a sulfate-free, nonlinear glycosamino glycan with repetitive disaccharide units derived from two major animal sources, such as the rooster comb and bacteria. Hyaluronic acid is found in different tissues such as umbilical cord, the synovial fluid between joints, skin, and the vitreous body of the eye. Due to polyanionic properties of hyaluronic acid, it can interact with a natural polycationic polymer such as chitosan to produce layer by layer structures like films or polyelectrolyte fibers with suitable mechanical properties. In this study, hyaluronic acid was first extracted from rooster comb waste by solvent method. The properties of the extracted hyaluronic acid, such as its molecular weight and residual solvent, along with the FTIR and cell toxicity studies showed that the extracted hyaluronic acid with molecular weight of 253KDa has similar structure to that of commercial hyaluronic acid samples and can be used for medical purposes due to its nontoxicity. The next step was to measure the zeta potential for Hyaluronic acid solutions, chitosan, and their mixtures as a polyelectrolyte solution. The effect of mixing ratio of two polymers and their concentrations on the amount of zeta potential were investigated in order to determine the concentration and mixing ratio with the highest interaction between the two polymers. Among the nylon monofilament yarns, layer by layer coated with chitosan and Hyaluronic acid solutions with different concentrations and mixing ratio 2, coated sample with chitosan and hyaluronic acid with concentrations of 4 and 8 (% w/v) respectively was selected as optimum sample. The comparison between properties of CH/HA coated sample and commercial nonabsorbable polyamid 6 suture revealed that the coating leads to increasing in moisture absorption and decreasing in frictional coefficient for nylon monofilament yarn from 2.5% and 0.4 respectively to 12.79 and 0.26. Also, chitosan coating in comparison to CH/HA coating leads to decrease surface roughness from 479 nm to 164nm. The comparison CH/HA coated sample with tenacity of 32.46 cN/tex and suitable knot security to commercial nonabsorbable polyamid 6 suture with surface roughness and tenacity 229nm and 39.89 cN/tex respectively showed that coated nylon monofilament can be used as an eye suture. Also, two cationic and anionic dyes were used as two drug models to investigate the release behavior of coated monofilament yarn. The results showed the coating with chitosan or HA individually, lead to release 80% and 0% the same and the oppositely charged loaded components respectively after early 24 h. The release of the both component from CH/HA coated sample was 70-80% in longer time (1 week) that showed positive effect of polyelectrolyte coating on controlled release. The results showed the Fickian release mechanism, Higuchi and first order release kinetics for coating layer in the presence and absent chitosan respectively. Considering achieved results, preparation of nanofibrous yarn from chitosan/Hyaluronic acid was done. Investigation of suitable concentration and solvent system as well as condition affecting on electrospinning of chitosan using Taguchi test showed successfully fabrication of chitosan nanofibers and unsuccessfully fabrication of pure hyaluronic acid due to low molecular weight. So, mixture of chitosan and Hyaluronic acid electrospinning was performed in different ratios. Finally, pure chitosan nanofiber yarn, chitosan electrospun nanofiber yarn sprayed with Hyaluronic acid and chitosan and hyaluronic acid blended nanofiber yarn were produced. The properties of produced nanofiber yarn and commercial Polyglactin 910 as an eye suture were compared. The results showed that nanofiber yarn produced by blended chitosan and Hyaluronic acid had tenacity of 6.65 cN/tex and roughness of 2.01 ?m in comparison to commercial suture with tenacity and surface roughness equal 4 cN/tex and 2.78 ?m respectively. The suitable rate of degradation, non-toxicity, antibacterial properties against gram negative and gram positive bacteria as well as appropriate knot security of produced nanofiber yarn indicated its ability in medical application including eye sutures.
هیالورونیک اسید یک گلوکزآمینوگلیکان سولفاته نشده و غیرخطی با واحدهای تکرارشونده دیساکاریدی است که از دو منبع عمده حیوانی مانند تاجخروس و باکتری به دست میآید. هیالورونیک اسید در بافتهای مختلف بدن مانند بند ناف، مایع سینوویال بین مفصل، پوست و زجاجیه چشم وجود دارد. با توجه به خاصیت پلی آنیونیکی هیالورونیک اسید، این ماده میتواند با برهمکنش یونی با یک پلیمر پلی کاتیونیک مانند کیتوسان، ساختارهایی از قبیل فیلم لایهلایه و یا الیاف پلی الکترولیتی با خواص کششی مناسب را تولید کند. در این پژوهش ابتدا هیالورونیک اسید از ضایعات تاجخروس به روش حلال استخراج شد. خواص هیالورونیک اسید استخراجشده مانند و بررسی سمیت سلولی نشان )FTIR ( وزن مولکولی و میزان حلال باقیمانده در آن به همراه مطالعه طیفسنجی تبدیل فوریه مادونقرمز داد که هیالورونیک اسید استخراجشده از ضایعات تاجخروس با وزن مولکولی 253 کیلو دالتون دارای ساختار شیمیایی مشابه با نمونههای هیالورونیک اسید تجاری بوده و با توجه به عدم سمیت سلولی، قابلیت استفاده در مصارف پزشکی را دارد. در مرحله بعد محلولهای هیالورونیک اسید، کیتوسان در غلظت های مناسب تهیه و اثر نسبت اختلاط دو پلیمر و غلظت آنها بر روی مقدار پتانسیل زتا بهمنظور تعیین غلظت و نسبت اختلاط با بیشترین برهمکنش میان دو پلیمر بررسی شد. نمونههای نخ منوفیلامنت نایلونی محلولهای کیتوسان و هیالورونیک اسید درغلظتهای مختلف و نسبت اختلاط دو به یک بصورت لایه به لایه پوشش دادهشد و مورفولوژی نخ ها با بررسی و خواص فیزیکی و شیمیایی آنها بررسی گردید. نمونه پوشش داده شده با محلول کیتوسان و هیالورونیک اسید به ترتیب با SEM غلظتهای 4% و 8% وزنی-حجمی بهعنوان نمونه بهینه انتخاب شد و مقایسهی خواص آن با نخ بخیه تجاری غیرقابل جذب پلی آمید 2 نشان 1 به / 2% و 4 / داد که پوشش دهی باعث افزایش جذب رطوبت و کاهش ضریب اصطکاک نخ منوفیلامنتی نایلون به ترتیب از مقادیر 5 32/5 و ایمنی گره cN/tex 1 میشود. مقایسه نمونهی پوشش داده شده با دو پلیمر کیتوسان و هیالورونیک اسید با استحکام / %12/19 و 22 39/9 نشان دهندهی قابلیت cN/tex 229 و nm مناسب، با نخ بخیه تجاری غیرقابل جذب پلی آمید 2 بهترتیب با زبری سطح و استحکام استفاده از نخ پوشش دادهشده بهعنوان نخ بخیه چشم میباشد. همچنین از دو رنگ کاتیونیک و آنیونیک بهعنوان دو مدل دارویی جهت بررسی رفتار رهایشی نخ منوفیلامنت پوشش دادهشده استفاده شد. نتایج نشان داد پوششدهی با هریک از پلیمرهای کیتوسان یا هیالورونیک اسید به تنهایی باعث رهایش تقریبا 81 % ترکیب دارای بار همنام میشود درحالیکه رنگ با بار یونی مخالف هیچ رهایشی نشان نداده است. اما وقتیکه هر دو پلیمرحاوی رنگ با بار همنام پوشش داده شدند، رهایش هر دو ماده به میزان 11 تا 81 % و در زمان طولانی تر یک هفته صورت پذیرفت که بیانگر تاثیر مثبت پوشش دهی پلی الکتولیتی بر رهایش کنترلشده است. بررسی سینتیکی رهایش ، بیانگر مکانیسم رهایش فیکی و سینتیک رهایش هیگوچی و درجه یک به ترتیب برای نمونههای دارای کیتوسان و بدون کیتوسان بود. با توجه به نتایج بهدستآمده، تولید نخ نانولیفی پلی الکترولیتی کیتوسان / هیالورونیک اسید جهت حصول نخ بخیه با خواص افزوده بررسی گردید. نتایج حاصل از بررسی غلظت و سیستم حلال مناسب و همچنین شرایط موثر بر الکتروریسی کیتوسان با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی نشان دهندهی تولید موفق نانو الیاف کیتوسان و عدم تشکیل نانوالیاف هیالورونیک اسید به علت وزن مولکولی پایین بود. بنابراین الکتروریسی مخلوط کیتوسان با هیالورونیک اسید در نسبتهای مختلف انجام گرفت. درنهایت نیز از کیتوسان و هیالورونیک اسید استخراجشده جهت تولید نخ نانولیفی کیتوسان ، نخ نانولیفی کیتوسان الکترواسپری شده با هیالورونیک اسید و نخ نانولیفی مخلوط کیتوسان و هیالورونیک اسید مورد استفاده در جراحی چشم نشان داد که نخ Polyglactin استفاده شد. مقایسه ویژگیهای نخ نانو لیفی تولیدی با نخ بخیه تجاری 910 2/11 در مقایسه با نخ بخیه تجاری با ?m 2/2 و زبری سطح cN/tex نانو لیفی مخلوط کیتوسان و هیالورونیک اسید دارای استحکام 2/18 بود. نرخ تخریب مناسب، عدم سمیت سلولی، خاصیت ضدباکتری در برابر ?m 4 و cN/tex استحکام و زبری سطح به ترتیب برابر باکتریهای گرم مثبت و منفی و همچنین ایمنی گره مناسب نشاندهندهی قابلیت استفاده از نخ نانو لیفی بهعنوان نخ بخیه چشم بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی