IR
۴۷۴۲پ
فارسی
IR
ساخت و مشخصه‌یابی کامپوزیت هیدروکسی‌آپاتیت-کیتوسان حاوی ذرات مزومتخلخل SiO۲-HA
[پایان‌نامه]
Fabrication and Characterization of composite Hydroxyapatite/ Chitosan/ SiO۲-HA mesoporouss particles
/نسا عبدیان
: مهندسی مواد
، صنعتی سهند
۱۴۰۱
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد- نانو مواد
۱۴۰۱/۰۶/۰۱
صنعتی سهند
در تحقیق پیش‌رو،کامپوزیت‌های هیدروکسی‌آپاتیت- کیتوسان حاوی ذرات مزومتخلخلSiO ۲- HAبه روش خشک‌کن انجمادی تولید شدند و خواص مکانیکی، فیزیکی و زیستی آن‌ها بررسی شد .بدین منظور، ابتدا ذرات هیدروکسی‌آپاتیت به روش کلسیناسیون از استخوان ساق پای گاو تولید شد .نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد که تولید ذرات هیدروکسی-آپاتیت با این روش موفقیت‌آمیز بود .ذرات سنتزشده دارای مورفولوژی کروی بوده و قطر آن‌ها nm ۲۰-۱۰۰۰ است .در ادامه، کامپوزیت‌های کیتوسان- هیدروکسی‌آپاتیت با مقادیر وزنی مختلف کیتوسان و هیدروکسی‌آپاتیت تولید شدند .ابتدا مورفولوژی کامپوزیت‌ها بررسی و در ادامه آزمون‌های فشار، چگالی، تخلخل، و نرخ تورم برای تعیین کامپوزیت‌های بهینه انجام شد .مورفولوژی بدست آمده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی از کامپوزیت‌ها نشان داد که ساختار کامپوزیت‌ها متخلخل بوده و با افزایش مقادیر کیتوسان و هیدروکسی‌آپاتیت تعداد حفرات افزایش و اندازه آن‌ها کاهش یافت .براساس نتایج بدست آمده از آزمون فشار، با افزودن ۰/۴ گرم هیدروکسی‌آپاتیت به کامپوزیت پلیمری حاوی ۰/۳ گرم کیتوسان، استحکام فشاری کامپوزیت از MPa ۰/۵ به MPa ۱۸/۷ افزایش یافت .همچنین چگالی و تخلخل هردو با افزایش کیتوسان و هیدروکسی‌آپاتیت افزایش و نرخ تورم کاهش یافت .طبق نتایج بدست آمده در این مرحله کامپوزیت‌هایHA ۰/۴-CS۰/۳ وHA ۰/۳-CS۰/۳ به عنوان کامپوزیت‌های بهینه انتخاب شدند .سپس به منظور بهبود خواص کامپوزیت‌ها ذرات مزومتخلخلSiO ۲- HAبه کامپوزیت‌های بهینه کیتوسان- هیدروکسی‌آپاتیت اضافه شد و آزمون‌هایFESEM ،XRD ،IR- FT، فشار، چگالی، تخلخل، نرخ تورم، نرخ جذب و تخریب آب، زیست‌فعالی، رهایش دارو، و زیست-سازگاری انجام شدند .براساس نتایج حاصل از مورفولوژی کامپوزیت‌ها می‌توان نتیجه‌گیری کرد که با افزودن ذرات مزومتخلخل، تعداد حفرات افزایش و اندازه حفرات کاهش یافت .طیف‌هایIR - FTو XRD نشان دادند که ذرات مزومتخلخل با کیتوسان و هیدروکسی‌آپاتیت پیوندهای شیمیایی برقرار کرده‌اند .با افزودن ۰/۲گرم ذرات مزومتخلخل به کامپوزیت‌های بهینه، استحکام فشاری از MPa ۱۸/۷به MPa ۲۴/۹ افزایش یافت .همچنین تخلخل از ۶۹ به ۸۷ افزایش، نرخ تورم، جذب آب به ترتیب از ۱/۰۲ به ۰/۱۷، از ۴۲/۷ به ۲۸ کاهش یافت .حضور این ذرات در کامپوزیت‌ها سبب افزایش ظرفیت بارگذاری دارو از ۴۲ به ۷۳ شد .مقدار رهایش دارو در کامپوزیت‌ها نشان داد که افزودن ۰/۲ گرم ذرات مزومتخلخل به کامپوزیتHA ۰/۴-CS۰/۳ باعث افزایش مقدار رهایش دارو از ۹۰ به ۹۸ در بازه‌ی زمانی ۲۴۰-۹۶ ساعت شد .نتایج زیست‌فعالی و زیست‌سازگاری نشان داد که افزودن ذرات مزومتخلخل به کامپوزیت‌ها سبب افزایش جوانه‌های آپاتیت و کاهش سمیت و افزایش زنده‌مانی بدلیل فعالیت زیستی بالای HA شد .مطابق نتایج بدست آمده، می‌توان از این کامپوزیت‌ها برای کاربردهای زیستی برای درمان انواع بیماری‌های استخوانی و سیستم‌های دارورسانی استفاده کرد
In the present research, hydroxyapatite-chitosan composites containing SiO2-HA mesoporous particles were produced by freeze drying method, and their mechanical, physical, and biological properties were investigated. For this purpose, first, hydroxyapatite particles were produced by the calcination method from the cow leg bone. X-ray diffraction results showed that the production of hydroxyapatite particles with this method was successful. The synthesized particles have a spherical morphology and their diameter is 20-1000 nm. Then, Chitosan-Hydroxyapatite composites with different weight amounts of chitosan and hydroxyapatite were produced. First, the morphology of the composites was investigated, and then pressure, density, porosity, and swelling rate tests were performed to determine the optimal composites. The morphology obtained by the scanning electron microscope of the composites showed that the structure of the composites was porous and with the increase in the amount of chitosan and hydroxyapatite, the number of holes increased and their size decreased. Based on the results obtained from the pressure test, by adding 0.4 g of hydroxyapatite to the polymer composite containing 0.3 g of chitosan, the compressive strength of the composite increased from 0.5 MPa to 18.7 MPa. Also, the density and porosity both increased with the increase of chitosan and hydroxyapatite and the swelling rate decreased. According to the results obtained at this stage, 0.3 CS- 0.3 HA and 0.3 CS- 0.4 HA composites were selected as optimal composites. Then, in order to improve the properties of the composites, mesoporous SiO2-HA particles were added to the optimal chitosan-hydroxyapatite composites, and FESEM, XRD, FT-IR, pressure, density, porosity, swelling rate, water absorption, and degradation, bioactivity, drug release, and biocompatibility were performed. Based on the results obtained from the morphology of the composites, it showed that by adding mesoporous particles, the number of holes increased and the size of the holes decreased. FT-IR and XRD spectra showed that mesoporous particles have established chemical bonds with chitosan and hydroxyapatite. By adding 0.2 g of mesoporous particles to the optimal composites, the compressive strength increased from 18.7 MPa to 24.9 MPa. Also, porosity increased from 80 to 87 , swelling rate, and water absorption decreased from 1.02 to 0.17, and from 42.7 to 28 respectively. The presence of these particles in the composites increased the drug loading capacity from 42 to 73 . The amount of drug release in the composites showed that the addition of 0.2 g of mesoporous particles to the 0.3 CS- 0.4 HA composite increased the amount of drug release from 90 to 98 in the period of 240-96 hours. The results of bioactivity and biocompatibility showed that adding mesoporous particles to composites increased apatite crystallite and reduced toxicity and increased viability due to the high biological activity of HA. According to the obtained results, these composites can be used for biological applications to treat various bone diseases and as drug delivery systems
ba
Fabrication and Characterization of composite Hydroxyapatite/ Chitosan/ SiO۲-HA mesoporouss particles
هیدروکسی‌آپاتیت
کیتوسان
ذرات مزومتخلخل SiO۲-HA
زیست‌فعالی
رهایش دارو
Hydroxyapatite, Chitosan, SiO2-HA Mesoporous particles, Bioactivity, Drug release
هیدروکسی‌آپاتیت، کیتوسان، ذرات مزومتخلخل SiO۲-HA، زیست‌فعالی، رهایش دارو
عبدیان، نسا
اطمینان‌فر، محمدرضا، استاد راهنما
همیشه کار، حامد، استاد مشاور
علافی، جعفر خلیل، استاد مشاور
شیخ‌الاسلامی، امیدرضا، استاد مشاور
ایران
20230913
مواد ،۷۰۷۱۲ ،۱۴۰۱
ت‌یتاپآی‌سکوردیه ت‌یزوپماک ی‌بایه‌صخشم و ت‌خاس-ل‌خلختموزم ت‌ارذ ی‌واح ن‌اسوتیک SiO2-HA.pdf
عادی
عادی
21098.pdf
p70712.pdf
0
ایمانی
متن
0
پ۴۷۴۲
فارسی
نمایه‌سازی قبلی
pe
TF
92029
1
a
Y
