SUPERVISOR
داریوش سمنانی (استاد راهنما) سعید کرباسی (استاد مشاور)
STUDENT
Fahimeh Dehghan manshadi
فهیمه دهقان منشادی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
TITLE
Structure of Galactosilated nanofibers liver scaffold by using image processing of Sectional area
The liver is one of the largest and most complex organs of the body. The liver has many functions that are essential for life. Therefore, finding the applicable method of liver tissue manufacturing for tralantation, in cases where we are dealing with liver problems, is very important. Tissue engineering is the most widely used and successful method of tralantation and replacement different organs. The use of textile structures as scaffolds for tissue engineering already been suggested in several studies. This is because of the ability of these products to provide optimal spatial arrangement and the arrangement of the cells to maintain good nutritional condition of structural factors such as the pores of the-fiber-reinforced. In this study, in order to prepare Polycaprolacton nanofibers liver scaffold with high orientation distribution, a novel collector has been designed which is connected to a stepper motor and turn with a period of time to get to desired orientated nanofibers in the scaffold. The materials used to build as the base polymer of ano-fibers was ?- polycaprolactone with a molecular weight of ¯ (M_n) = 80000 obtained from Sigma - Aldrich, Germany. Dichloromethane solvent DMF was used as input. Dichloromethane solvent is good but a poor solvent for the polymer is DMF, but the electrolyte is very good and make the fibers delicate which produced by operation of the electro-spun. In this study, some wires on the rotating circular collector through diagonal direction were punched to control collection of the nanofibers on the collector. The wires were connected to the negative and the syringe containing polymer solution was connected to the positive pole of high voltage, to form nanofibers on the wires like spider web. Collecting the nanofibers have been controlled and helped to stretch and improve fiber fineness. The collector was based on the principle that form a circular plate collectors with wires on the diameter of circle collector and the collector was connected to a stepper motor which causes the collector rotates with a special speed. The purpose is producing a web like a spider web and fibers with high orientation distribution. Experiments were done by varying the distance between the wires together on the screen and change the speed of the collector plate. To determine the optimal conditions for production, difference speeds of designed collector and the angles of the wires on it were examined. The results of collector with angle of 30 ° and a rotational speed of 60 rpm had the optimal conditions and the highest distribution of orientation. The results also indicate that the ratio of rotational speed and angular position of the wires had wide effect on fiber orientation where the collector with the angle of wires 40° and the rotational speed is 90 rpm produces nanofibers more orientated than nanofibers on collector with angular of the wire 40° and rotational speed of 60 rpm. Nanofibers on the collector with angular of the wire 30° and rotational speed of 60 rpm were more orientated than nanofibers on collector with angular of the wire 30° and rotational speed 90 rpm. Therefore, to achieve greater distribution of orientation angle of wires and the rotational speed of the collector plate is related together. Key words : liver scaffold , polycaprolactone , nano-fiber
کبد یکی از بزرگترین و پیچیده ترین اعضاء بدن است. کبد دارای اعمال متعددی است که برای زندگی ضروری است بنابراین تحقیق بر روی روشی برای ساخت بافتی برای پیوند یا جایگزین کبد در مواردی که با مشکلات کبدی روبرو هستیم از جمله موارد با اهمیت در این زمینه می باشد که مهندسی بافت از جمله راههای پرکاربرد و موفقیت آمیز برای پیوند و جایگزینی اعضای مختلف بدن به شمار می رود. استفاده از فوق ساختارهای منسوجی به عنوان داربستهای مهندسی بافت پیش از این نیز در مطالعات مختلفی مورد پیشنهاد قرار گرفته است. این امر به دلیل توانایی این محصولات در فراهم آوردن آرایش فضایی بهینه و شرایط تغذیهای مناسب برای حفظ سلولها از طریق آرایش عوامل ساختاری نظیر منافذ میان الیاف میباشد. در این تحقیق به منظور تهیه داربست کبدی نانو الیاف پلی کاپرولاکتون با آرایش یافتگی بالا صفحه جمع کننده جدیدی طراحی شده که با یک استپ موتور به دوران در می آید و هدف تولید داربستی با توزیع آرایش یافتگی و تخلخل بالا می باشد تا رشد سلولی به خوبی در آن امکان پذیر باشد. در این تحقیق به عنوان پلیمر پایه ساخت الیاف نانو از پلی - کاپرولاکتون با وزن مولکولی80000 = ، تهیه شده از شرکت سیگما- آلدریچ آلمان استفاده گردید .و به عنوان حلال از دی متیل فرمامید ودی کلرومتان استفاده گردید . دی کلرومتان یک حلال خوب است اما دی متیل فرمامید یک حلال بسیار ضعیف برای این پلیمر، ولی الکترولیت بسیار خوبی است و در هنگام عملیات الکترو ریسی باعث تولید الیاف ظریف می شود. در اینجا برای اینکه بتوانیم بر مسیر نشست نانو الیاف روی صفحه ی جمع کننده کنترل داشته باشیم ، از سیم هایی استفاده شده که روی صفحه دایره ای شکل به شکل قطرهای دایره بسته شده است که با اتصال آنها به سر منفی دستگاه الکتروریسی و اتصال سر مثبت آن به سرنگ حاوی محلول مورد نظر , نانو الیاف به شکلی مشابه تار عنکبوت روی سیم ها جمع می شوند .بدین ترتیب هم بر مسیر نشست نانو الیاف کنترل خواهیم داشت و هم به کشیده شدن و بهبود ظرافت الیاف کمک خواهد شد. اساس کار این جمع کننده بر این اصل است که صفحه جمع کننده دایره ای شکلی با سیم هایی که به صورت قطر های دایره روی آن طراحی شده و صفحه جمع کننده به یک استپ موتور وصل است که باعث چرخش صفحه جمع کننده می شود و سرعت چرخش را می توان تنظیم کرد. زیرا هدف تهیه وب الیاف به شکلی شبیه تار عنکبوت و با توزیع آرایش یافتگی بالا می باشد. بدین ترتیب آزمایشات متفاوت با تغییر فواصل سیم های روی صفحه جمع کننده و تغییر سرعت دوران صفحه جمع کننده انجام گرفته است و نتایج به دست آمده بررسی شده است. بنابر این نمونه شماره 4 با زاویه 40 درجه و سرعت دورانی 90 شرایط بهینه را دارد و دارای بالاترین توزیع آرایش یافتگی می باشد . همچنین از نتایج به دست آمده مشخص می شود که نسبت سرعت دوران و زاویه قرارگیری سیم ها در توزیع آرایش یافتگی الیاف تاثیر دارد زیرا در نمونه 4 که زاویه سیم ها 40 و سرعت دورانی 90 بوده است میزان توزیع آرایش یافتگی بیش از نمونه 1 با زاویه سیم 40 و سرعت دورانی 60 بوده است و از طرفی نمونه 2 با زاویه سیم 30 و سرعت دورانی 60 توزیع آرایش یافتگی بیشتری نسبت به نمونه 5 با زاویه سیم 30 و سرعت دورانی 90 دارد بنابراین برای رسیدن به توزیع آرایش یافتگی بیشتر باید زاویه قرار گیری سیم های صفحه جمع کننده و سرعت دورانی صفحه جمع کننده با هم در ارتباط مستقیم باشد.