ساخت کامپوزیت رسانای نانوفیبرکربنی معدنی شده به عنوان بستری برای کشت و تحریک الکتریکی سلولهای شبه استئوبلاستی
General Material Designation
[پایان نامه]
First Statement of Responsibility
هادی صمدیان
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۳۹۶
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۷۰ص.
Other Physical Details
جدول نمودار
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری تخصصی(PHD)
Discipline of degree
نانو فن آوری پزشکی
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
هدف از انجام این مطالعه ساخت و بهینهسازی نانوفیبرهای کربنی (CNFs) معدنی، بررسی رفتار سلولهای شبه استئوبلاستی کشت داده شده بر روی این نانوفیبرها تحت تأثیر جریان الکتریکی مستقیم و درنهایت استفاده از نانوفیبرهای معدنی شده به¬عنوان پرکننده ضایعات استخوانی می¬باشد. نانوفیبرهای پلی¬آکریل¬ونیتریل (PAN) بهعنوان پیش ساز پلیمری CNFs به دو روش الکتروریسی نازل-دار و بدون¬نازل سنتز و بهینه گردیدند. پس از بهینهسازی و بررسی شرایط الکتروریسی توسط نرم-افزارهای COMSOL و شبکه عصبی مصنوعی ، نانوفیبرهای PAN از طریق دو مرحله عملیات حرارتی به CNFs تبدیل و با استفاده از محلول شبیهسازی مایعات بدن معدنی شدند. پس از مشخصه یابی CNFs معدنی، سلولهای کشت داده شده بر روی این نانوفیبرها تحت تأثیر تحریک الکتریکی جریان مستقیم قرار گرفتند. از نرم¬افزار COMSOL به¬منظور بررسی کارایی سیستم تحریک الکتریکی طراحی شده استفاده شد. تکثیر، فعالیت استوژنیک و مورفولوژی سلولهای کشت داده شده بر روی نانوفیبرها تحت تأثیر تحریک الکتریکی بررسی و درنهایت کارایی CNFs معدنی به¬عنوان پرکننده ضایعات استخوانی، در مدل حیوانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدلسازی و آزمایشگاهی نشان دادند، هردو سیستم الکتروریسی قادر به سنتز نانوفیبرهای PAN یکدست با قطر قابل تنظیم هستند و افزایش غلظت پلیمر و ولتاژ اعمالی باعث افزایش قطر نانوفیبرها می¬گردد. استفاده از SBF باعث پوشش کامل CNFs توسط کریستالهای هیدروکسی¬آپاتیت گردید. شبیهسازی جریان الکتریکی به¬خوبی نشان داد پلیت طراحی شده برای تحریک الکتریکی سلولها مناسب بوده، باعث عبور جریان الکتریکی از طریق کانالهای یونی به درون سلول شده و سلولها را تحت تأثیر قرار می¬دهد. استفاده از تحریک الکتریکی بهطور معناداری باعث افزایش رشد و فعالیت استئوژنیک سلولهای شبه استئوبلاستی گردید و بالاترین میزان رشد (4/1 برابر نسبت به کنترل) و فعالیت استئوژنیک (2/1 برابر نسبت به کنترل) توسط شدت جریان 100 میکروآمپر به دست آمد. نتایج بررسیهای حیوانی نشان داد CNFs معدنی دارای خاصیت هدایت رشد استخوانی فوق¬العاده بوده و بهطور معناداری باعث استخوان¬زایی و رگ¬زایی در ناحیه ضایعه ایجاد شده گردید. درمجموع نتایج نشان می¬دهند، می¬توان از CNFs معدنی به¬عنوان پرکننده ضایعه استخوانی استفاده کرد.