بررسی خواص مکانیکی داربست متخلخل نانوکامپوزیتی پلی کاپرولاکتون حاوی هیدروکسی آپاتیت مستخرج از پوسته تخم‌مرغ به روش مایکروویو

نانومواد

دوره 14، شماره 49، اردیبهشت 1401، صفحه 55-65   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

ویدا راستگوی حقی؛ نجمه نجم‌الدین^*

گروه تخصصی بیومواد، دانشکده علوم و فناوری پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش داربست نانوکامپوزیتی متخلخل پلی کاپرولاکتون(PCL)  و نانوهیدروکسی آپاتیت(HA)  مستخرج از پوسته تخم مرغ به روش ریخته‌گری حلال/فروشویی ذره با استفاده از نمک سدیم کلرید و پلی اتیلن گلیکول به عنوان ذرات پروژن تهیه گردید. ذرات پروژن با مقدار کلی 70% با نسبت 20% پلی اتیلن گلیکول و 50% نمک بکار گرفته شد. جهت استخراج HA از پوسته تخم مرغ از روش مایکروویو و آلتراسونیک استفاده گردید. نتایج پراش پرتو X (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که سنتز HA از پوسته تخم مرغ به روش مایکروویو درجه خلوص بالاتری دارد. اندازه بلورک HA سنتز شده از پوسته تخم مرغ تقریبا nm 21 محاسبه گردید. نتایج SEM نشان داد که داربست تهیه شده از 10%، HA سنتزی دارای تخلخل‌های با اندازه حفره میکرو و ماکرو، بهم مرتبط و با توزیع یکنواخت است. طیف FTIR حضور PCL و HA را در داربست ها تایید می‌کند. نتایج آزمون استحکام فشاری نشان داد که مدول یانگ داربست کامپوزیتی PCL/HA حاوی wt%10HA سنتزی  MPa04/1 می‌باشد که بیشتر از مدول یانگ نمونه ساخته شده از HA تجاری (MPa 63/0) است. در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که پوسته تخم‌ مرغ، منبع طبیعی خوبی جهت سنتر هیدروکسی آپاتیت می‌باشد که می‌توان از آن در ساخت داربست‌های کاربردی در مهندسی بافت بهره برد.

کلیدواژه‌ها

داربست؛ نانوکامپوزیت؛ پلی کاپرولاکتون؛ هیدروکسی آپاتیت؛ پوسته تخم‌ مرغ

مراجع

• نوشین زندی، محمد علی شکرگزار، الناز تمجید و عبدالرضا سیم‌چی، الکتروریسی ژلاتین با غلظت بالا و اتصال عرضی آن از طریق واکنش میلارد برای کاربرد در ساخت داربست‌های مهندسی بافت، مجله نانومواد، شماره 41، 1399، 31-41.
• Chocholata, V. Kulda, V. Babuska, Materials, 12, 2019, 568.
• Jing, H.Y. Mi, T. Cordie, M. Salick, X.F. Peng, L.S. Turng, Industrial & Engineering Chemistry Research, 53, 2014, 17909.
• Ghaderinejad P.N. Najmoddin, Z. Bagher, M. Saeed, S. Karimi, S. Simorgh, M. Pezeshki-Modaress, Chemical Engineering Journal, 420, 2021, 130465
• Shkarina, R. Shkarin, V. Weinhardt, E. Melnik, G. Vacun, P.J. Kluger, K. Loza, M. Epple, S.I. Ivlev, T. Baumbach, M.A. Surmeneva, R.A. Surmenev, Scientific Reports, 8, 2018, 8907.
• Liu, Y. Wang, S. Guo, Z. Wang, W. Wang, Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, 100, 2012, 956.
• M. Unagolla, A.C. Jayasuriya, Materials Science & Engineering C, 102, 2019, 1.
• M. Bittner, B.T. Smith, L. Diaz-Gomez, C.D. Hudgins, A. J. Melchiorri, D.W. Scott, J.P. Fisher, A.G. Mikos, Acta Biomaterialia, 90, 2019, 37.
• Heydari, D. Mohebbi-Kalhori, M.S. Afarani, Materials Science & Engineering C, 81, 2017, 127.
• Gautam, C.H. Sharma, D.P.H. Singh, A.K. Dinda, P.D. Potdar, C. Chou, N.C. Mishra, Materials Science & Engineering C, 119, 2021, 111588.
• Samadian, H. Khastar, A. Ehterami, M. Salehi, Scientific Reports, 11, 2021, 13877.
• S. Cho, M. Quan, N. Kang, H. Jeong, M.W. Hong, Y.Y. Kim, Y. Chod, European Polymer Journal, 134, 2020, 109814.
• Taherkhani, F. Moztarzadeh, Journal of Applied Polymer Science, 133, 2016, 43523.
• Song, C. Zhou, H. Fan, B. Zhang, X. Pei, Y. Fan, Q. Jiang, R. Bao, Q. Yang, Z. Dong, X. Zhang, Composites Part B: Engineering, 152, 2018, 151.
• B. Erdal, J.G. Yao, M. Hakkarainen, Biomacromolecules, 20, 2019, 738.
• Oryan, S. Hassanajili, S. Sahvieh, N. Azarpira, Life Sciences, 257, 2020, 118038.
• A.S. Nasrollah, N. Najmoddin, M. Mohammadi, A. Fayyaz, B. Nyström, Journal of Applied Polymer Science, 138, 2021, 50017.
• Meskinfam, S. Bertoldi, N. Albanese, A. Cerri, M.C. Tanzi, R. Imani, N. Baheiraei, M. Farokhi, S. Farè, Materials Science and Engineering: C, 82, 2018, 130.
• Tetteh, A. Khan, R. Delaine-Smith, G. Reilly, I. Rehman, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 39, 2014, 95.
• S. Cho, M. Quan, S. Lee, M.W. Hong, Y.Y. Kim, Y. Cho, Composites Science and Technology, 184, 2019, 107844.
• Sattary, A. Kefayat, A. Bigham, M. Rafienia, Materials Technology: Advanced Performance Materials, 14, 2020, 1.
• Athinarayanan, V.S. Periasamy, A.A. Alshatwi, Materials Science & Engineering C, 117, 2020, 111313.
• S.R. Krishna, A. Siddharthan, S.K. Seshadri, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 18, 2007, 1735.
• K. Nga, N.T.T. Chau, P.H. Viet, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 172, 2018, 769.
• Karimi, Z. Bagher, N. Najmoddin, S. Simorgh, M. Pezeshki-Modaress, International Journal of Biological Macromolecules, 167, 2021, 796.
• Janik, M.A. Marzec, Materials Science and Engineering: C, 48, 2015, 586.
• L. Pavia, G.M. Lampman, G.S. Kriz, J.R. Vyvyan, Introduction to Spectroscopy, Brooks/Cole, Cengage Learning, 4^th edition, USA, 2009.
• K. Misra, F. Ostadhossein, R. Babu, J. Kus, D. Tankasala, Advanced Healthcare Materials, 6, 2017, 1700008.
• Chuenjitkuntaworn, W. Inrung, D. Damrongsri, K. Mekaapiruk, P. Supaphol, P. Pavasant, Journal of Biomedical Materials Research Part A, 94, 2010, 241.