تاثير رهايش دوگانه فاكتور رشد شبه انسولين-1 و آنتي بيوتيك سفازولين از پوشش هاي چند لايه پليمري روي Ti6Al4V ساخت افزودني براي كاربردهاي اورتوپدي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

دكتري

بهبود نقايص استخوان در داربست¬هاي Ti6Al4V توليد شده با روش ساخت افزودني، يك رويكرد اميدواركننده است كه مي¬تواند به طور قابل توجهي بازسازي استخوان را افزايش داده و بهبود را تسريع بخشد. در اين مطالعه، ابتدا بررسي نمونه¬هاي بالك Ti6Al4V ساخته شده با ذوب ليزري انتخابي (SLM) و ذوب پرتو الكتروني (EBM) انجام شد. كار حاضر با هدف مقايسه براساس ويژگي¬هاي ريزساختاري، مكانيكي وناهمسانگردي الكتروشيميايي (صفحات -x، -y و -z) براي Ti6Al4V SLM-X2، SLM-XY، و EBM انجام شده است. به طوركلي، نتايج تجربي نشان داد كه مواد SLM مقاومت به خوردگي بالاتري نسبت به EBM نشان مي‌دهند. با اين حال، صفحات ساخت(-x) در نمونه¬هاي SLM بالاترين مقاومت خوردگي( Ω.cm202/71) را در مقايسه با ساير نمونه‌ها نشان داده است. در ادامه، داربست¬هاي Ti6Al4V توليد شده با استفاده از روش ذوب پرتو الكتروني در محلول قليايي براي به دست آوردن فازهاي زيست فعال آناتاز و روتيل اصلاح شدند. نتايج ترشوندگي نشان داد كه سطح اصلاح شده زاويه تماس كمتر از 5/11 درجه را نشان داد. در مرحله بعد، يك حامل زيست پليمري تركيبي (ژلاتين/آلژينات) حاوي فاكتور رشد شبه انسولين-1 با استفاده از روش غوطه¬وري روي نمونه¬ها پوشش داده شد. نتايج نشان داد كه داربست‌هاي متخلخل Ti6Al4V اصلاح‌شده، زنده‌ماني سلولي (از 7/80 به 1/104 (% زنده‌ماني)) و تكثير را به‌طور قابل‌توجهي افزايش دادند، كه كاربرد بالقوه در نقص‌هاي استخواني را نويد مي¬دهد. اين مطالعه نشان مي‌دهد كه داربست‌هاي متخلخل با پوشش‌هاي Gel/Alg-IGF-1 مي‌توانندگزينه¬ي مفيدي براي كاشتني‌هاي اورتوپدي باشند. از طرفي، در فاز نهايي جهت جلوگيري از عفونت¬ها و بهبود بازسازي استخوان داربست¬هاي متخلخل Ti6Al4V، سيستم¬هاي خود مونتاژ لايه به لايه از طريق حامل¬هاي تك لايه و چند لايه كه شامل تركيب (Gel/Alg-IGF-1 + Chi-Cef) است، بر روي سطح كاشتني¬هاي متخلخل اعمال شد و انتشار حامل¬هاي حاوي داروي فاكتور رشد شبه انسولين-1 و سفازولين مورد مطالعه قرار گرفت. مورفولوژي سلولي مشخص شد و خواص ضد ميكروبي مواد توليد شده مورد ارزيابي قرار گرفت. مورفولوژي سلولي نشان داد كه حامل هاي چندلايه تعداد سلول¬هاي بيشتري در مقايسه با تك لايه¬ها دارند، در حالي كه نسبت شيميايي بين ژلاتين و آلژينات [(4Gel/Alg-IGF-1) Chi-Cef] نشان داد كه اين حامل تك لايه وضعيت نزديكي به نمونه¬هاي چندلايه دارد. بررسي خواص ضدميكروبي نشان داد كه افزايش تعداد لايه¬هاي حامل پليمري در طي روش لايه به لايه، هاله عدم رشد با حداكثر قطر 6/0 ± 16 ميلي¬متر ايجاد كرده است. در اين مطالعه سيستم‌هايي براي كنترل رهايش داروها مورد آزمايش قرار گرفت كه براي بهبود رفتار سلول‌هاي MG63 و جلوگيري از تجمع باكتري در هنگام كاربرد اورتوپدي استفاده مي‌شود.

232043

مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان