بررسی ریز ساختار داربست زیستی تشکیل شده از نانوالیاف پلی‌وینیل الکل از داده‌های کلی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بیوتکنولوژی، دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

2 گروه مهندسی پلیمر، دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

3 گروه شیمی، دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

چکیده

برای داربست‌های زیستی تشکیل­ شده از نانوالیاف مانند زخم‌بند کنترل عامل­ های ریزساختار مانند قطر الیاف و تعداد و اندازه روزنه­ ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مطالعه برای بررسی ریزساختار از داده‌های جذب گاز نیتروژن طبق آزمایش BET و چگالی نمونه‌ها استفاده شده است. ولتاژ فرایند الکتروریسی یکی از مهم­ترین عامل­ های مؤثر بر ریزساختار بافتنی‌ها است. به منظور بررسی دامنه گسترده‌تری از ولتاژ، دستگاه الکتروریسی موجود به توانایی اعمال ولتاژ 70 کیلوولت بهبود یافت. در این پژوهش نمونه‌ها از دو نوع پلیمر با جرم مولکولی گوناگون در دامنه ولتاژ 20 تا 40 کیلوولت ریسیده شد. برای افزایش زیست سازگاری
و زیست تخریب‌پذیری پلیمرها نخست خالص‌سازی به روش جدایی فازی آن‌ها صورت گرفت و سپس این خالص‌سازی توسط آزمایش‌های طیف سنجی فروسرخ و نقطه‌ی ذوب بررسی شد. نتیجه ­های مطالعه ریزساختار بیانگر آن است که با افزایش ولتاژ نخست قطر الیاف افزایش، تعداد روزنه­ ها کاهش و اندازه روزنه ­ها افزایش می‌یابد و سپس قطر الیاف کاهش و تعداد روزنه­ ها افزایش و اندازه‌ی آن‌ها کاهش می‌یابد. در اغلب ولتاژهای ریسندگی مش‌های تولید شده از پلیمر با جرم مولکولی بالاتر دارای الیافی ظریف‌تر، روزنه­ هایی بیش­تر وکوچک­تر می‌باشند. ولی در ولتاژهای 25 و 40 کیلوولت نتیجه ­های مطالعه ریزساختار برعکس می‌باشد. نتیجه­ های آزمایش‌های طیف سنجی فروسرخ و نقطه ذوب نشان دهنده‌ی کارا بودن روش جدایی فازی برای خالص‌سازی است. سرانجام می توان بیان کرد روند اثر افزایش ولتاژ بر عامل­ های ریزساختار تا 30 کیلو ولت متفاوت از پس از آن است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Elsner J.J., Shefy-Peleg A ., Zilberman M., Novel Biodegradable Composite Wound Dressings With Controlled Release of Antibiotics: Microstructure, Mechanical and Physical Properties, Biomedical Materials Research Part B, 93: 425-435 (2010).
[3] Dong R.-H., Jia Y.-X., Qin C.-C., Zhan L., Yan X., Cui L., Zhou Y., Xingyu., Long J.Y.-Z.,  In-Situ Deposition of Personalized Nanofibrous Dressing via a Handy Electrospinning Device for Skin Wound Care, Nanoscale, 8: 3482-3488 (2016).
[4] Sewall G.K., Robertson K.M., Connor N.P., Heisey D.M., Hartig G.K., Effect of Topical Mitomycin on Skin Wound Contraction, Arch Facial Plast Surg, 5: 59-62 (2003).
[5] Gholipour-Kanani A., Bahrami S.H., Joghataie M.T., Samadikuchaksaraei A., Nanofibrous Scaffolds based on Poly(caprolactone)/Chitosan/ Poly(vinyl alcohol) Blend for Skin Tissue Engineering, Polymer Science and Technology, 26: 159-170 (2013).
[6] Aruana N.M., Sriyantia I., Edikresnhaa D., Suciatic T., Munira M.M ., Polyvinyl Alcohol/Soursop Leaves Extract Composite Nanofibers Synthesized Using Electrospinning Technique and Their Potential as Antibacterial Wound Dressing, Procedia Engineering, 170: 31-35 (2017).
[7] Basar A.O., Castro S., Torres-Giner S., Lagaron J.M., Sasmazel H.T., Novel Poly(ε-caprolactone)/Gelatin Wound Dressings Prepared by Emulsion Electrospinning with Controlled Release Capacity of  Ketoprofen Anti-inflammatory Drug, Materials for Biological Applications, 81: 459-468 (2017).
[8] Senthamizhan A., Balusamy B., Uyar T., Glucose Sensors Based on Electrospun Nanofibers: A Review, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 408: 1285-1306 (2016).
[9] Andreas G., Wendorff J.H., Electrospinning: A Fascinating Method for the Preparation of Ultrathin Fibers, Angewandte Chemie (International ed. in English), 46: 5670-5703 (2007).
[10] Bogdan C., Radu C., Roxana S., Rozemarie M.L., G L.I ., Oana C., Fiber Diameter in Electrospinning Process, Journal of Electrostatics, 71: 189-198 (2013).
[11] Xiaoxia Sun., Fujimoto T ., Uyama H., Fabrication of A poly(vinyl alcohol) Monolith via Thermally Impacted Non-Solvent-Induced Phase Separation, Polymer Journal, 45: 1101-1106 (2013).
[12] Mansur HS ., Sadahira CM., Souza AN ., Mansur AAP., FTIR Spectroscopy Characterization of Poly (vinyl alcohol) Hydrogel with Different Hydrolysis Degree and Chemically Crosslinked with Glutaraldehyde, Materials Science and Engineering C, 28: 539-548 (2008).
[13] Han Y., Rheem Y., Lee K.-H., Kim H., Myung N.V., Synthesis and Characterization of Orthorhombic-MoO3 Nanofibers with Controlled Morphology and Diameter, Industrial and Engineering Chemistry, 62: 231-238  (2018).
[14] Kaerkitcha N., Chuangchote S ., Sagawa T., Control of Physical Properties of Carbon Nanofibers Obtained from Coaxial Electrospinning of PMMA and PAN with Adjustable Inner/Outer Nozzle-Ends, Nanoscale Research Letters, 11: 111-186 (2016).
[15] Sharma A., Gupta A., Rath G., Goyal A., Mathura R.B., Dhakate S.R., Electrospun Composite Nanofiber-Based Transmucosal Patch for Anti-Diabetic Drug Delivery, Journal of Materials Chemistry B, 1: 3410-3418 (2013).
[16] Zander N.E., Strawhecker K.E., Orlicki J.A., Rawlett A.M ., Beebe T.P., Coaxial Electrospun Poly(methyl methacrylate) Polyacrylonitrile Nanofibers: Atomic Force Microscopy and Compositional Characterization, Chemistry and Biochemistry, 115: 12441-12447 (2011).
[17] Vellayappan M.V., Venugopal J.R., Ramakrishna B.S., Ray S., Ismail A.F., Mandal M., Ayyar M., Seal S., Jaganathanh S.K., Electrospinning Applications from Diagnosis to Treatment of Diabetes, RSC Advances, 6: 83638-83655 (2016).
[18] Li X., Li Z., Wang L., Ma G., Meng F., Pritchard R.H., Gill E.L., Liu Y., Huang Y.Y., Low-Voltage Continuous Electrospinning Patterning, ACS Applied Materials & Interfaces, 8: 32120-32131  (2016).
[19] Kwon G.-W., Gupta K.C., Jung K.-H ., Kang I.-K., Lamination of Microfibrous PLGA Fabric by Electrospinning a Layer of Collagenhydroxyapatite Composite Nanofibers for Bone Tissue Engineering, Biomaterials Research, 21: 11-21 (2017).
[20] Geng X., Kwon O-H ., Jang J., Electrospinning of Chitosan Dissolved in Concentrated Acetic Acid Solution, Biomaterials Research, 26: 5427–5432 (2005).
[21] Ding Y., Zhang P., Jiang Y., Xu F., Yin J ., Zuo Y., Mechanical Properties of Nylon-6/SiO2 Nanofibers Prepared by Electrospinning, Materials Letters, 63: 34-36  (2009).
[22] Jinmei D., Samantha S ., Xiangwu Z., Diameter Control of Electrospun Polyacrylonitrile/Iron Acetylacetonate Ultrafine Nanofibers, Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 46: 1611-1618 (2008).
[23] Rajan Unnithan A., Nejad A., KurupSasikala A.R., GeorgeThomas R., YeonJeong Y., Dongmei Wu., HeePark C., SangKim C., Electrospun Zwitterionic Nanofibers with in Situ Decelerated Epithelialization Property for Non-Adherent and Easy Removable Wound Dressing Application, Chemical Engineering Journal, 287: 640-648  (2016).