ساخت و مشخصه يابي هيدروژل تزريق پذير چسبنده و هادي جريان الكتريكي براي مهندسي بافت كاردياك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي پزشكي

كارشناسي ارشد

چكيده نارسايي قلبي همچنان يك عامل عمده مرگ و ميردر سراسر جهان است. بيماريهاي قلبي و عروقي عامل تقريباً يك سوم مرگ و ميرها در سراسر جهان است. در ميان بيماريهاي قلبي عروقي، بزرگترين علت مرگ و مير، بيماري سكته قلبي است. ركن اصلي هر جراحي قلب، باز شدن محل جراحي به منظور دسترسي به عضو بيمار و در نتيجه زخم و خونريزي در موضع مورد نظر است. چالشهاي موجود در روشهاي سنتي بستن زخم مانند بخيه زدن، منجر به توسعه مواد جايگزين بخيه مانند چسبها شده است. هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصهيابي هيدروژل تزريقپذير چسبنده و هادي جريان الكتريكي براي بازسازي بافت ماهيچه قلب ميباشد. همچنين، غلظت ژالتين)150،70 ميليگرم بر ميليليتر(، ژالتين تيول دار)70 ميليگرم بر ميليليتر(، تانيك اسيد)7 ،20 ،70 ميليگرم بر ميليليتر(، سديم پريدات)3/11 ،8/16ميليگرم بر ميليليتر( و آهنكلريد)7/1 ، 8/4 ميليگرم بر ميليليتر( جهت رسيدن به خواص بهينه مورد بررسي قرار ميگيرد. در اين راستا ابتدا هيدروژلهاي چسبنده ژالتين- تانيك اسيد با غلظتهاي مختلفي از تانيك اسيد، سديم پريدات و آهنكلريد ساخته و مشخصهيابي شدند. سپس غلظت و گروه عاملي ژالتين در نمونهي بهينه انتخاب شده را تغيير داديم و پس از آن غلظتهاي مختلفي از مايع يوني زيستي را جهت انتخاب نمونهي بهينه مورد بررسي قرار داديم. براي انتخاب نمونهي بهينه در هر مرحله از تستهاي متفاوتي مانند آزمونهاي ميكروسكوپي الكتروني روبشي جهت ارزيابي مورفولوژي هيدروژلها استفاده شد. به عالوه، از آزمونهاي پراش پرتوايكس، طيف سنجي مادون قرمز با تبديل فوريه و آزمون رزونانس مغناطيسي هسته جهت ارزيابي خواص پيشمادههاي سنتزشده و هيدروژل چسبنده استفاده شد. در ادامه، قابليت تورم و نرخ تخريب هيدروژلها ارزيابي شد. خواص مكانيكي فشاري و فشاري دورهاي هيدروژلها مورد بررسي قرار گرفت. عالوه بر اين، قابليت چسبندگي هيدروژلها به بافت طبيعي، توانايي و مدت زمان لخته- سازي خون و خواص رئولوژيكي در آنها نيز ارزيابي شد. در پايان برهمكنش هيدروژلها با سلولهاي كارديوميوبالست و خواص آنتيباكتريال مورد ارزيابي قرارگرفت. نتايج نشان داد كه هيدروژل چسبنده ژالتين/ ژالتين تيولدار- تانيك اسيد- مايع يوني زيستي با ايجاد اتصاالت كوواالنسي افزايش مايكل)بين گروه تيول و آمين با كينون تانيك اسيد( و برهمكنش بازي شيف )بين گروه آمين و كينون تانيك اسيد(، پيوندهاي هيدروژني)بين گروه تيول و آمين با ساختار فنول(، يوني)بين يونهاي مثبت آمين و آهن با يونهاي منفي تيول و فنول تانيك اسيد( و كمپلكسهاي فلزي)بين يون آهن با گروه آمين، تيول وفنول( شكل گرفت. ميتوان گفت افزودن ژالتين تيولدار و مايع يوني زيستي با ايجاد اتصاالت ذكر شده منجر به كنترل قابل توجه خواص فيزيكي، مكانيكي و زيستي آن شد. نتايج نشان داد كه حضور ژالتين اصالح شده باعث بهبود خواص برگشتپذيري هيدروژل، قدرت چسبندگي باالتر به بافت و افزايش قدرت لختهسازي خون شد. دراين راستا حضور ژالتين تيولدار در زمينه سبب كاهش قابل توجه زمان لختهسازي خون از 5 دقيقه به 3 دقيقه شد، همچنين افزودن 40 ميليگرم بر ميليليتر مايع يوني زيستي باعث افزايش استحكام چسبندگي از 5 ± 270 كيلوپاسكال به20 ± 341 كيلوپاسكال شد. و آزمونهاي انجام شده تاييد كرد كه هيدروژلهاي چسبنده ژالتين/ ژالتين تيولدار- تانيك اسيد هيچگونه پاسخ سميتي در برابر سلولهاي كارديوميوبالست نداشته و سبب بهبود قابل توجه رشد و تكثير سلولهاي كارديوميوبالست شدند. همچنين نتايج حاصل از آزمون آنتيباكتريال نيز نشان ميدهد نمونهي حاوي 20 ميليگرم بر ميليليتر مايع يوني زيستي باعث افزايش قابل توجه قطر هالهي عدم رشد ميشود.

221191

بيو مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان