نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی نانومواد، گروه پژوهشی بیومواد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 استاد، گروه پژوهشی بیومواد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان. استاد، مرکز تحقیقات مواد دندانی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
3 دانشیار، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه مالک اشتر
چکیده
هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصهیابی داربست کامپوزیت پلی ε-کاپرولاکتون/ نانوذرات منیزیم فلوئور آپاتیت (PCL/nMg-FA) با استفاده از روش الکتروریسندگی است. کامپوزیت مورد نظر با استفاده از بهینهسازی پارامترهای فرایند الکتروریسی مانند حلال، غلظت پلیمر و درصد بیوسرامیک موجود در کامپوزیت تهیه شد. نتایج نشان داد که اندازه قطر الیاف با تنظیم ویسکوزیته و هدایت الکتریکی محلول، تغییر میکند. نمونههای بهینه شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، تحلیل توزیع انرژی پرتو ایکس (EDX) و تحلیل حرارتی وزنسنجی (TGA) بررسی شدند. نتایج بدست آمده از TEMو EDXنشان دادند نانوذرات nMg-FAبه صورت کاملاً همگن درون الیاف پلیمری قرار گرفتهاند. نکته قابل توجه این است که در طی فرایند ساخت از هیچگونه ماده سورفکتانت به عنوان عامل اصلاحساز سطحی استفاده نشد. همچنین نتایج XRDنشان داد که هیچ واکنش شیمیایی بین اجزای کامپوزیت رخ نداده است. از طرفی با افزایش مقدار نانوذرات درون کامپوزیت، استحکام مکانیکی و نیز مقاومت حرارتی داربست افزایش یافت.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Development and characterization of electrospun Mg-doped fluorapatite nanoparticles – PCL nanocomposite scaffolds for bone tissue engineering
نویسندگان [English]
- Zeynab Fereshteh 1
- Mohammad Hossein Fathi 2
- Reza Mozaffarinia 3
1 PhD student, Biomaterials Research Group, Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology
2 2Professor, Biomaterials Research Group, Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology. Dental Materials Research Center, Isfahan University of Medical Sciences
3 Associate Professor, MalekAshtar University of Technology, Department of Materials Engineering
چکیده [English]
The aim of this study was to prepare and characterize the novel poly (ε-caprolactone) / Mg-doped fluorapatite nanoparticles (PCL / nMg-FA) composite scaffolds by electrospinning method. The optimized composite was achieved by changing of electrospinning parameters such as solvent, polymer concentration, applied voltage, nozzle to collector distance and content of ceramic. It was shown that the diameter size of fibers decreased by adjusting the viscosity and conductivity solution. Optimal samples were studied with transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray (EDX) and thermogravimetric analysis (TGA). According to TEM and the X-ray maps of the scaffolds, Mg-FA particles were homogeneously dispersed into the nanofibers without any agglomeration. It is noteworthy that was not any surfactant in this study. Also results of XRD show no chemical reactions between polymeric solution components. Mechanical properties of the scaffolds were also evaluated. Results showed that tensional strength of scaffolds and also thermal stability increased by increasing the weight ratio of nanoparticles up to 5 wt. %.
کلیدواژهها [English]
- Electrospinning
- Nanocomposite
- Mg-doped fluorapatite nanoparticle