پوشش‌دهی نازک ژلاتینی به منظور اصلاح سطحی فیلم پلی‌کاپرولاکتون

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 2، دوره 11، شماره 4، اسفند 1396، صفحه 5-12   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

مجتبی خرم نژاد¹؛ بابک اکبری^{* 2}؛ مهشید خرازی ها³

¹گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

²دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

³گروه بیومتریال، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

پلی‌کاپرولاکتون به دلیل زیست سازگاری و ویژگی‌های مکانیکی مناسب به‌طور گسترده در تهیه داربست‌های مهندسی بافت به کار می‌رود. اما نبود گروه‌های عاملی سطحی مناسب محدودیت‌هایی ازجمله عدم چسبندگی سلولی مناسب را برای این ماده ایجاد کرده است. در این پژوهش، ژلاتین به روش محبوس‌سازی فیزیکی در سطح فیلم پلی‌کاپرولاکتون قرار داده‌شده است. محلول 5 درصد وزنی پلی‌کاپرولاکتون در کلروفرم درون قالب شیشه‌ای ریخته شد و به مدت 24 ساعت تحت خلأ قرار گرفت تا حلال از آن حذف‌شده و فیلم به‌دست آید. محلول آب-استون به‌عنوان محلول پایه برای انجام فرایند محبوس‌سازی فیزیکی انتخاب شد که در آن آب نقش حلال ژلاتین و استون به‌عنوان عامل متورم کننده PCL است. ترکیب این محلول تعیین‌کننده‌ترین عامل در چگونگی فرایند محبوس‌سازی است. لذا ترکیب‌های متفاوت از این محلول تهیه و ژلاتین در آن‌ها حل و ترکیب‌های بهینه انتخاب و عملیات تثبیت شیمیایی با غوطه‌ور کردن فیلم‌ها در گلوتارآلدهید انجام شد. آزمون طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه برای بررسی کیفیت فرایند پوشش‌دهی با ژلاتین انجام شد. ضخامت فیلم PCL و لایه پوششی ژلاتین با تصویربرداری SEM ارزیابی شد. ترشوندگی سطح فیلم پیش و پس از اصلاح با آزمون زاویه تماس و ویژگی‌های مکانیکی فیلم با آزمون کشش تک‌بعدی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش درصد استون در محلول ژلاتینی مقدار ژلاتین محبوس شده در سطح افزایش می‌یابد. استحکام کششی نمونه‌ها براثر اصلاح سطحی با ژلاتین صد درصد و مدول کششی و انعطاف‌پذیری آن‌ها پنجاه‌درصد افزایش‌یافته است. همچنین، اصلاح سطحی، ترشوندگی نمونه‌ها را بهبود داد. 

کلیدواژه‌ها

پلی‌کاپرولاکتون؛ ژلاتین؛ اصلاح سطحی؛ محبوس‌سازی فیزیکی؛ فیلم

مراجع

[1] Liu, X.; Won, Y.; and Ma, P.X., Journal of Biomedical Materials Research Part A. 74(1), 84-91, 2005.
[2] Yu, H.; Matthew, H.W.; Wooley, P.H.; and Yang, S.-Y.; Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 86(2), 541-547, 2008.
[3] Mikos, A.G.; and Temenoff, J.S.; Electronic Journal of Biotechnology 3(2), 23-24, 2000.
[4] Yeo, A.; Wong W.J.; and Teoh, S.H.; Journal of Biomedical Materials Research Part A. 93(4), 1358-1367, 2010.
[5] Khandwekar, A.P.; Patil, D.P.; Shouche, Y.; and Doble, M.; Journal of biomaterials applications. 26(2), 227-252, 2010.
[6] Mattanavee, W.; Suwantong, O.; Puthong, S.; Bunaprasert, T.; Hoven, V.P.; and Supaphol, P.; ACS applied materials & interfaces 1(5), 1076-1085, 2009.
[7] Katti, D.S.; Vasita, R.; and Shanmugam, K.; Current topics in medicinal chemistry 8(4), 341-353, 2008.
[8] Liu, X.; Holzwarth, J.M.; and Ma, P.X.; Macromolecular bioscience 12(7), 911-919, 2012.
[9] Woraphatphadung, T.; Sajomsang, W.; Gonil, P.; Saesoo, S.; and Opanasopit, P.; Carbohydrate polymers 121, 99-106, 2015.
[10] Tong, X., Lee, S., Bararpour, L., and Yang, F., Macromolecular bioscience. 15(12). 1679-1686, 2015.
[11] Liu, X., Smith, L., Wei, G., Won, Y., and Ma, P.X., Journal of biomedical nanotechnology. 1(1). 54-60, 2005.
[12] Kuo, A. and Pu, Z., Polymer Data Handbook. 1999.
[13] McCrum, N.G., Buckley, C., and Bucknall, C.B., Principles of polymer engineering. 1997.