تهیه کامپوزیت های آلی- معدنی جدید بر پایه پلی ساکاریدهای زیست تخریب پذیر: بررسی اثرات سینرژیک نانوساختارهای دو فلزی و نمک امرالدین آنیلین در خواص آن ها
گلناز نویدی
شیمی
۱۳۹۹
۱۳۲ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
شیمی آلی
۱۳۹۹/۰۶/۱۶
تهیه¬ی نانو کامپوزیت¬ها و سیستم¬های هیبریدی برای اصلاح پلیمر¬های طبیعی از موثرترین روش¬ها می¬باشد. این مطالعه با هدف طراحی نانوکامپوزیت های آلی- معدنی جدید بر پایه پلی ساکاریدهای زیست تخریب پذیر و بررسی اثرات سینرژیک ( هم¬افزایی) نانو ساختار دو فلزی و پلی¬آنیلین در خواص آن¬ها می باشد. بر پایه مطالعات ما، گزارشی در مورد تهیه مواد هیبریدی بر اساس پلیمرهای طبیعی کیتوسان و نانو ذرات دو فلزی بر پایه ساپو-34 و پلیمر هادی آنیلین وجود ندارد. با هدف به دست آوردن خواص منتسب به تعامل سطح مولکولی این سه مؤلفه متفاوت، نانو کامپوزیت هایی بر پایه پلیمر زیست تخریب پذیر طبیعی کیتوسان و نانو ذرات دو فلزیM-Ca/SAPO-34 (M=Zn, Ti and Fe) و همچنین هیبرید برخی از آن¬ها با پلیمر هادی پلی آنیلین (به صورت نمک امرالدین آنیلین (پلیمر سبز رنگ)) با استفاده از مایع یونی به عنوان محیط سبز و توسط روش انجماد خشک کردن ساخته شدند. نانو کامپوزیت¬های سنتز شده به عنوان داربست در مهندسی بافت استخوان مورد استفاده قرار گرفتند. نانو کامپوزیت کیتوسان/ساپو-34/آهن-کلسیم/پلی آنیلین به دلیل پیوند هیدروژنی بین کیتوسان، ساپو-34، فلزات آهن و کلسیم و پلی آنیلین از ساختار متخلخل سه بعدی و از ویژگی های زیست سازگاری و توانایی تکثیر سلول¬ها برخوردار می باشد که می تواند کاندید خوبی برای بازسازی بافت استخوانی و یا دندان باشد. خواص سیستم¬های نانو کامپوزیتی و هیبریدی با استفاده ازFT-IR ,XRD ,SEM ,BET ,TEM ,TGA، تورم، تخریب، دانسیته، تخلخل، رفتار مکانیکی و مطالعات تخریب زیستی مشخص شدند. در ادامه نیز سمیت سلولی نانو کامپوزیت¬ها و سیستم¬های هیبریدی با استفاده از روش MTT بر روی سلول¬های بنیادی مزانشیمی مشتق از پالپ دندان (h-DPSCs) در بازسازی عاج در شرایط آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفتند.
Abstract: The preparation of nanocomposites and hybrid system is the most effective method for modifying natural polymers. This study aimed to design innovative therapeutic organic-inorganic composites based on biodegradable polysaccharide like chitosan and study of synergistic effects of bimetallic nanostructures and polyaniline (PANI) on their properties. The best of our knowledge, there is no report on the preparation of hybrid materials based on natural polymers, SAPO-34 bimetallic nanoparticles and conducting polyaniline. With the aim of gaining the properties attributing to the molecular level interaction of these three dissimilar components, nano-composites containing chitosan (CS), M-Ca/SAPO-34 (M= Ti, Zn and Fe) bimetallic nanoparticles and synthesis of their hybrids with conducting polyaniline (emeraldine salt aniline (E-PANI)) were developed using ionic liquid as a green medium and by freeze-drying technique. The synthesized nano-composites were used as scaffolds in bone tissue engineering. Fe-Ca/SAPO-34/CS/PANI nano-composite has a three-dimensional porous structure due to hydrogen bonding between chitosan, SAPO-34, iron and calcium metals and polyaniline and has biocompatibility and cell proliferation properties that can be a good candidate for bone and or tooth tissue regeneration. Nano composites and hybrid systems were characterized using FT-IR, XRD, BET, SEM, TEM, TGA, swelling ratio, density, mechanical behavior, and bio-degradation studies also nanocomposites and hybrid systems were assessed by MTT assay method with human dental pulp-derived mesenchymal stem cells (h-DPSCs) to evaluate cell viability in in-vitro situation.
Properties of new organic composites based on biodegradable polysaccharides: Study of synergistic effects of bimetallic nanostructures and emeraldine salt aniline on their properties