Skip to main content
SUPERVISOR
Sheyda Labbaf,Fatallah Karimzadeh
شيدا لباف (استاد راهنما) فتح اله کريم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sajedeh Safi
ساجده صفي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Synthesis and characterization of drug encapsulated mesoporous hydroxyapatite nanostructured particles for use in bone damage
In recent years, mesoporous hydroxyapatite has been widely considered for its high biocompatibility properties, its direct bonding with bone, and the potential for use in delivery systems for controlled drugs. According to different methods of hydroxyapatite synthesis, in this research, the synthesis of mesoporous particles of hydroxyapatite was done by hydrothermal and precipitation methods. In the first method, the synthesis of the hydroxyapatite particles in the presence of Poly sodium styrene sulfanate () in water was investigated. The results of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction spectroscopy (EDX) showed the presence of impurity particles in the produced hydroxyapatite powder. Therefore, the synthesis of nanostructured, high-grade mesoporous hydroxyapatite particles was investigated during low temperature precipitation method. This structure was successfully prepared with the calcium carbonate mineral form produced in the presence of ethylene glycol. Characterization of particles was performed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), field scanning electron microscopy (FESEM), X-ray energy spectrometry (EDX) and infrared Fourier transform (FTIR) spectroscopy. Porosity Test (BET) and Particle Size and Particle Size Distribution (DLS, Zeta potential) were evaluated on the produced particles. The results of the study showed that the produced ovoid hydroxyapatite particles with a particle size distribution of 693.48 nm with nano-layered sheets and an average pore size of 20 nm are in the mesoporous particle group. Subsequently, the possibility of using nanoparticle particles of hydroxyapatite mesoporous in delivery systems using ibuprofen as a model drug was also studied. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), infrared Fourier transform (FTIR) spectrometry, thermal weighing analysis (TGA), and UV scrophotometry tests were performed to prove drug loading. In this way, the results of tests, high loading capacity and controlled release of nanostructured particles of mesoporous hydroxyapatite showed. In the antibacterial test, Escherichia coli bacterium was produced against the nanoparticles of mesoporous hydroxyapatite and the particles containing the drug were resistant. If the bactericidal effect of the hydroxyapatite particles and the particles containing the drug were observed on Staphylococcus aureus bacteria. According to the results, the produced particles have a wide application in bone injury.
در سال هاي اخير، هيدروکسي آپاتيت مزومتخلخل به دليل خواص زيست سازگاري بالا و قابلت پيوند مستقيم با استخوان و امکان استفاده در سيستم هاي تحويل داروي کنترل شده بسيار مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به روش هاي مختلف سنتز هيدروکسي آپاتيت، در اين پژوهش، سنتز ذرات مزومتخلخل هيدروکسي آپاتيت به دو روش هيدروترمال و رسوب گذاري صورت پذيرفت. در روش اول، سنتز ذرات هيدروکسي آپاتيت در حضور سورفکتانت پلي سديم استايرن سولفانات () در آب مورد آزمايش و بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از تست هاي الگوي پراش پرتو ايکس (XRD)، ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) و طيف‌سنجي تفکيک انرژي پرتو ايکس (EDX) وجود ذرات ناخالصي در پودر هيدروکسي آپاتيت توليد شده را نشان داد. بنابراين، سنتز ذرات نانوساختار هـيدروکسي آپاتيت مزومتـخلخل بـا درجـه کريـستالي بالا طي فرايـند رسـوب گذاري در دماي پايين مورد بررسي قرار گرفت. اين ساختار با قالب معدني کلسيم کربنات توليد شده در حضور اتيلن گليکول، با موفقيت تهيه شد. مشخصه يابي ذرات با انجام تست هاي الگوي پراش پرتو ايکس (XRD)، ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM)، ميکروسکوپ الکتروني روبشي انتشار ميداني (FESEM)، طيف‌سنجي تفکيک انرژي پرتو ايکس (EDX) و طيف سنجي تبديل فوريه فروسرخ (FTIR) انجام شد. آزمون هاي تخلخل سنجي (BET) و ارزيابي توزيع اندازه ذرات و بار سطحي ذرات (DLS, Zeta potential) بر روي ذرات توليد شده انجام شد. نتايج بررسي ها نشان داد که ذرات هيدروکسي آپاتيت توليد شده ي بيضي شکل با توزيع اندازه ذرات 48/693 نانومتر با ورقه هاي نانويي لايه اي و ميانگين اندازه تخلخل 20 نانومتر در گروه ذرات مزو متخلخل قرار مي گيرند. در ادامه اين امکان استفاده از ذرات نانو ساختار مزومتخلخل هيدروکسي آپاتيت در سيستم هاي تحويل دارو با استفاده از داروي ايبوپروفن، به عنوان يک داروي مدل، نيز مورد بررسي قرار گرفت. براي اثبات بارگيري دارو نيز از آزمون هاي الگوي پراش پرتو ايکس (XRD)، ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM)، طيف سنجي تبديل فوريه فروسرخ (FTIR)، تست آناليز توزين حرارتي (TGA) و آزمون UV اسکتروفوتومتري انجام شد. به اين ترتيب نتايج آزمون ها، ظرفيت بالاي بارگيري دارو و انتشار کنترل شده از ذرات نانوساختار هيدروکسي آپاتيت مزومتخلخل را نشان داد. همچنين در آزمون ضد باکتري، باکتري اشريشيا کلي، در برابر ذرات نانوساختار هيدروکسي آپاتيت مزومتخلخل توليد شده و ذرات حاوي دارو مقاومت نشان داد. درصورتي که اثر باکتري کشي ذرات هيدروکسي آپاتيت و ذرات حاوي دارو، بر باکتري استـافيلوکوک آرئوس قابل مشاهده بود. با توجه به نتايج بدست آمده، ذرات توليد شده کاربرد وسيعي در آسيب هاي استخواني دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی