Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hosein Fathi,Shadpour Mallakpour,Mohmmad ali Golozar,Hossein Edris
محمدحسين فتحي (استاد راهنما) شادپور ملک پور (استاد مشاور) محمدعلي گلعذار (استاد مشاور) حسين ادريس (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fereshteh Mallakpour
فرشته ملک پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

The effect of surface modificaton on properties of polymer-magnesium fluoridated hydroxyapatite nanocomposite coating for biomedical applications
Magnesium fluoridated hydroxyapatite (MgFHA), a modified hydroxyapatite (Ca 10 (PO4) 6 (OH) 2 , HA), can be used as reinforcement in polymeric matrix to improve its properties. It is bioactive, biocompatible and asteoconductive. Despite of these desirable properties, due to the incompatible surface of ceramic nanoparticles with polymers, they tend to agglomerate in polymer matrix which results in undesirable effects on the bio-properties of polymer composites. The aim of this study was to surface modified magnesium fluoridated hydroxyapatite nanoparticles. In this regards, first MgFHA was prepared, then it was surface modified by six different amino acids. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and thermogravimetric analysis (TGA) were utilized to characterize the morphology and properties of the obtained modified bioceramic. The modified nanobioceramic were appropriately dispersed in polar and nonpolar solutions. The uniform distribution of MgFHA is a desired condition for polymer/ceramic composite preparation which is highly applicable for biomedical purposes. After modification of nanoparticles, the surfaced modified nanoparticels were used to formed polycaprolactone/ MgFHA nanocomposite. Stainless steel (316L) substrates were coted by surface modified nanocomposite. Resultes showed that surface modified nanocomposite were more bioactive in camparision with unmodified ones, after soaking in simulated body fluid. To observed the corrosion behavior, cyclic polarization test was informed.The reduced corrosion current observed for all of the coated samples, confirmed the significant improvement corrosion resistance of the substrates with nanocomposite coatings. Results suggested that polycaprolactone/ surface modified magnesium fluoridated hydroxyapatite nanocomposite coatings might be potentially useful for biomedical applications, especially as a coated implant for hard tissue treatment. Keywords: Magnesium fluoridated hydroxyapatite , Polycaprolactone, Nanocomposite, Amino acids, Surface modification
کاشتني هاي فلزي با وجود خواص مکانيکي مناسب، از دو مشکل جدي برخوردارند. اين مواد زيست فعالي مناسبي را ازخود نشان نمي دهند، با استخوان پيوند برقرار نمي کنند و به صورت مواد زيست خنثي عمل کرده و بافت رشته اي چگال اطراف آن ها را مي گيرد. همچنين در محيط بدن موجود زنده در معرض خوردگي قرار دارند. به منظور بهبود خواص کاشتني هاي فلزي، امروزه از پوشش هاي بيوسراميکي بر روي آن ها استفاده مي شود. از طرفي با وارد کردن اجزاء بيوسراميکي در زمينه‌ پليمري زيست تخريب‌پذير در ساختار کامپوزيت‌هاي زيستي، مي توان به خواص مکانيکي مناسب و فعاليت بيولوژيکي بهينه شده در کنار خاصيت مطلوب ترويج رشد استخوان دست يافت. اما در اين مسير، تجمع نانوذرات بيوسراميک در بستر پليمر، مهمترين چالش در توليد اين نانوکامپوزيت ها است. هدف از انجام اين پژوهش، اصلاح سازي سطح نانوذرات منيزيم فلوئور هيدروکسي آپاتيت و تهيه ي پوشش نانوکامپوزيت پلي کاپرولاکتون/منيزيم فلوئور هيدروکسي آپاتيت اصلاح سطح شده بود. به اين منظور، نانوذرات منيزيم فلوئور هيدروکسي آپاتيت تهيه شد و سپس سطح آن ها توسط شش نوع آمينواسيد مختلف اصلاح شد. روش هاي پراش پرتو ايکس، طيف سنجي مادون قرمز با تبديل فوريه، ميکروسکوپ الکتروني روبشي، ميکروسکوپ الکتروني عبوري، به ترتيب براي فازشناسي وپ مشخصه يابي ساختارفازي، شناسايي گروه هاي عاملي، مطالعه ريزساختار، مطالعه مورفولوژي، ساختار و اندازه ذرات، انجام شد. به منظور بررسي اصلاح سازي سطح نانوذرات منيزيم فلوئور هيدروکسي آپاتيت از آزمون پايداري وآزمون وزن سنجي حرارتي استفاده شد. نتايج نشان داد که آمينواسيدهاي ايزولوسين و فنيل آلانين در بين ساير آمينواسيدها بهترين اصلاح کننده ي سطح نانوذرات مذکور بودند. اصلاح سازي سطح نانوذرات منيزيم فلوئور هيدروکسي آپاتيت توسط اين آمينواسيدها نشان داد که اين نانوذرات پايداري بهتري نسبت به نانوذرات اصلاح سطح نشده در محيط هاي قطبي و غير قطبي دارند. در ادامه، با استفاده از آمينواسيدهاي بهينه، فيلم هاي نانوکامپوزيتي پلي کاپرولاکتون/منيزيم فلوئور هيدروکسي آپاتيت تهيه شد. فيلم هاي نانوکامپوزيتي توسط ميکروسکوپ الکتروني روبشي و آناليز عنصري به روش طيف سنجي تفکيک انرژي پرتو ايکس مطالعه شدند. سپس پوشش نانوکامپوزيتي پلي کاپرولاکتون/منيزيم فلوئور هيدروکسي آپاتيت با استفاده از نانوذرات اصلاح سطح شده بر روي زيرلايه ي فولاد زنگ نزن 316ال تهيه شد. آزمون چسبندگي براي سنجش چسبندگي پوشش انجام شد. نتايج حاصل از بررسي پوشش ها نشان داد که نانوذرات اصلاح سطح شده در مقايسه با نانوذرات اصلاح سطح نشده به صورت يکنواخت تري در زمينه ي پليمري در پوشش پراکنده شده بودند. همچنين نتايج آزمون غوطه وري زيرلايه هاي با پوشش در محلول شبيه سازي شده ي بدن نشان داد که پوشش هاي تهيه شده با نانوذرات اصلاح سطحي شده، زيست فعالي بهتري در مقايسه با پوشش هاي تهيه شده با نانوذرات اصلاح سطح نشده از خود نشان دادند. نتايج آزمون پلاريزاسيون چرخه اي نيز نشان داد که مقاومت به خوردگي حفره اي فولاد زنگ نزن 316ال با پوشش نانوکامپوزيتي به طور قابل ملاحظه اي نسبت به زيرلايه ي بدون پوشش افزايش يافت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی