Skip to main content
SUPERVISOR
Mahshid Kharaziha-esfahani,Fatallah Karimzadeh
مهشيد خرازيهاي اصفهاني (استاد راهنما) فتح اله کريم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Ghasemighalenoei
زهرا قاسمي قلعه نوئي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Fabrication and evaluation of nanocomposite Polyvinyl Alcohol-Chitosan- Polyvinyl Pyrrolidone membrane consisting of calcium peroxide nanoparticles for wound healing application
The skin is the outer coverage of the human body and, at the same time, the largest organ that has important functions, such as preventing excessive water loss, preventing the introduction of microorganisms into the body and maintaining the proper temperature of the body. Skin is the first member of the body that is against the injuries. In the present age, one of the most important challenges is the repair of skin wounds. Wound dressing is one of the cheapest, most affordable and the best suited to wound healing. Nevertheless, extensive research is under way to achieve the ideal properties of existing dressings. The purpose of this study was to design a polyvinylalcohol-chitosan-poly (vinylpyrrolidone) / calcium peroxide Nanocomposite fiber membrane and characterization it. In order to, at the beginning Calcium peroxide nanoparticles were synthesized by chemical deposition method. Then, after optimization of poly (vinyl alcohol-chitosan-poly(vinylpyrrolidone) fiber membrane, poly-vinyl alcohol-chitosan-poly(vinylpyrrolidone) / calcium peroxide nanocomposite membrane was synthesized and characterized by electrospinning. The effect of increasing of different weight percentages of calcium peroxide nanoparticles (5,10 and 15 wt%) on morphological changes, mechanical and biological properties of fiber scaffolds and the realese of hydrogen peroxide from fiber membrane was assessed. The results showed that calcium peroxide nanoparticles with particle size of 25 ± 6.9 nm and spherical morphology were synthesized. The mean diameter of polyvinyl alcohol-chitosan-poly(vinylpyrrolidone) fiber membrane with 40-40-20 volume ratio of three components was 123 ± 6,2 nm, that has good mechanical properties (Youngs modules = 28.87±8 MPa , Strain percent = 10.7% and tensile strength = 2.9 ± 1.26 MPa), degradability (70 ± 2% after 14 days immersion in phosphate buffer solution) and water absorption (251.7% ) Was selected and used in the next step. The results showed that increasing 5% weight of calcium peroxide nanoparticles significantly increased the tensile strength of the fiber membrane (3.4 ± 2.3 MPa). All the membranes had hydrogen peroxide release at a controlled rate. Increasing calcium peroxide concentration leads to significant hydrogen peroxide release in solution. Due to the the results of fibroblastic cell culture, it was observed that increasing the amount of calcium peroxide to 15% weight led to reduction in cell viability of the samples due to its significant release of hydrogen peroxide. In conclusion the poly (vinyl alcohol-chitosan –poly(vinylpyrrolidone) / calcium peroxide Nanocomposite fiber membrane containing 5-10% calcium peroxide can be suitable membrane for wound healing. Key word: Wound healing, Calcium peroxide, Chitosan, Poly(vinyl Alcoho)l, Poly(vinyl Pyrrolidone), electrospinning.
چکيده پوست، پوشش تشکيل دهنده خارجي بدن انسان و در عين حال بزرگ ترين ارگان است که وظايف مهمي از جمله جلوگيري از کاهش بيش از حد آب بدن، جلوگيري از ورود ميکروارگانيسم به داخل بدن و حفظ دماي مناسب بدن را بر عهده دارد. پوست اولين عضو بدن است که در برابر آسيب ها قرار مي گيرد و بنابراين يکي از چالش هاي مهم در عصر حاضر، ترميم زخم هاي پوستي مي باشد. پانسمان هاي زخم يکي از ارزان قيمت ترين، در دسترس ترين و بهترين گزينه جهت ترميم زخم مي باشد. با وجود اين، براي رسيدن به خواص ايده آل پانسمان هاي موجود، تحقيقات گسترده اي در حال انجام است. هدف از پژوهش حاضر، ساخت غشاي ليفي نانوکامپوزيتي پلي وينيل الکل-کيتوسان-پلي وينيل پيروليدون/ کلسيم پراکسيد و مشخصه يابي آن است. در اين راستا، ابتدا نانوذرات کلسيم پراکسيد به روش رسوب شيميايي سنتز شد. در ادامه، بعد از بهينه سازي غشاي ليفي پلي وينيل الکل-کيتوسان-پلي وينيل پيروليدون، غشاي نانوکامپوزيتي پلي وينيل الکل-کيتوسان-پلي وينيل پيروليدون/کلسيم پراکسيد به روش الکتروريسي ساخته و مشخصه يابي شد. همچنين، اثر افزودن درصدهاي وزني مختلف نانوذرات کلسيم پراکسيد(10،5،0 و 15 درصد وزني ) بر تغييرات مورفولوژي، خواص مکانيکي و زيستي داربست هاي ليفي، مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين، قابليت رهاش هيدروژن پراکسيد از غشاهاي ليفي نانوکامپوزيتي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد نانوذرات کلسيم پراکسيد با اندازه ذرات 9/6±25 نانومتر و مورفولوژي کروي سنتز شد. همچنين، غشاي ليفي پلي وينيل الکل-کيتوسان-پلي وينيل پيروليدون با نسبت حجمي 40-40-20 از سه جزء، با قطر متوسط الياف 20±6/123 نانومتر، داراي خواص مکانيکي مناسب (ضريب کشساني=8±7/28 مگاپاسکال، درصد کرنش= =3±7/10درصد و استحکام=6/1±9/2 مگاپاسکال)، تخريب پذيري (2±70 درصد بعد از 14 روز غوطه وري در محلول بافر فسفاتي) و جذب آب (7±251درصد) انتخاب شد و در مرحله بعدي مورد استفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد که افزودن 5 درصد وزني نانوذرات کلسيم پراکسيد سبب افزايش قابل توجه استحکام کششي غشاي ليفي (23/0±4/3 مگاپاسکال) شد. کليه غشاها رهايش هيدروژن پراکسيد با نرخ قابل کنترل داشتند. افزايش غلظت کلسيم پراکسيد منجر به افزايش قابل توجه رهايش هيدروژن پراکسيد درمحلول شد. با توجه به نتايج کشت سلول هاي فيبروبلاست، مشاهده شد که افزايش مقدار کلسيم پراکسيد تا 15 درصد وزني منجر به کاهش زيست پذيري نمونه ها به دليل رهايش قابل توجه هيدروژن پراکسيد از آن بود. بر اين اساس، غشاي ليفي نانوکامپوزيتي پلي وينيل الکل-کيتوسان- پلي وينيل پيروليدون/کلسيم پراکسيد حاوي 5-10 درصد کلسيم پراکسيد مي تواند گزينه مناسبي جهت ترميم زخم باشد. کلمات کليدي : ترميم زخم، کلسيم پراکسيد، کيتوسان، پلي وينيل الکل، پلي وينيل پيروليدون، الکتروريسي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی