عنوان پایان‌نامه
تهیه و بررسی کامپوزیت پلی کاپرولاکتون / نانوذرات پلی لاکتیک اسید حاوی تریکلوسان
- رشته تحصیلی
- مهندسی پلیمر - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1631.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70122
- تاریخ دفاع
- ۱۰ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- سعید داودی
- استاد راهنما
- بابک کفاشی
- چکیده
- پلی¬کاپرولاکتون (PCL) پلیمری غیر سمی بوده و با طیف گسترده¬ای از داروها سازگار است. امروزه به سبب تخریب آهسته و انعطاف¬پذیری این پلیمر، از آن در مهندسی بافت به‌وفور استفاده می-شود. به‌منظور دست¬یابی به کامپوزیت ضد باکتری پلی¬کاپرولاکتون، از داروهای ضد باکتری درون آن استفاده می¬شود. انعطاف¬پذیری بالای زنجیره¬های این پلیمر، منجر به رهایش نه‌چندان کند این پلیمر می¬شود، به‌طوری‌که قبل از فرارسیدن تخریب کامل، تمام دارو رهایش یافته و دیگر دارای خاصیت ضد باکتری نخواهد بود. هدف اصلی در این پروژه تهیه کامپوزیت ضد باکتری پلی¬کاپرولاکتون بوده به‌طوری‌که تا انتهای زمان تخریب پلیمر این خاصیت را حفظ کند. فرضیه تحقیق این بود که اگر نانو ذرات پلی¬لاکتیک¬اسید حاوی تریکلوسان به حد کافی ریز باشند، بر روی تخریب پلی¬کاپرولاکتون تأثیرگذار نخواهند بود و همچنین وجود پلی¬لاکتیک¬اسید (PLA) سبب کاهش سرعت رهایش دارو از بستر PCL به بیرون می¬شود. به همین منظور کامپوزیت¬های پلی¬کاپرولاکتون با درصدهای متفاوتی از نانو ذرات LATC30 (نانوذرات پلی¬لاکتیک¬اسید حاوی %30 وزنی تریکلوسان) به کمک اختلاط مذاب تهیه گردید. شناسایی کامپوزیت¬ها با انجام آزمون FTIR صورت پذیرفت. به‌منظور بررسی خواص حرارتی کامپوزیت¬ها آزمون DSC انجام شد. برای بررسی رفتار مکانیکی کامپوزیت¬ها آزمون¬های کشش و DMTA انجام شد. برای بررسی نحوه فرآیند ماده و به دست آوردن ویسکوزیته اولیه از فن رئومتری استفاده گردید و بررسی مورفولوژی کامپوزیت و نحوه پراکنش نانو ذرات به کمک FESEM انجام گرفت. آزمون ضد باکتری برای بررسی خواص میکروبی انجام گرفت و نهایتاً رهایش کامپوزیت¬ها به کمک آزمون UV-Spectroscopy بررسی گردید. بر اساس نتایج آزمون¬های مکانیکی مشاهده شد که با افزودن نانوذرات، خواص مکانیکی نه تنها تضعیف نشده بلکه اندکی بهبود یافته است. نهایتاً مشاهده شد که به دلیل انعطاف¬پذیری کمتر زنجیره¬های پلی¬لاکتیک اسید نسبت به پلی¬کاپرولاکتون، طول زمان رهایش تریکلوسان از درون کامپوزیت افزایش یافته به‌طوری‌که کامپوزیت PCL7 (کامپوزیت حاوی %7 وزنی تریکلوسان) تا حدود دو سال دارای خاصیت ضد باکتری است. نتایج آزمون ضد باکتری هم حاکی از عملکرد مناسب این کامپوزیت¬ها است. لازم به ذکر است که با توجه به میزان اندک نانو ذرات درون بستر، تغییر چندانی در مدت‌زمان تخریب پلی¬کاپرولاکتون به وجود نمی¬آید.
- Abstract
- Polycaprolactone (PCL) is a non-toxic polymer which is compatible with a wide range of drugs. Nowadays, due to its slow degradation and flexibility, it is commonly used in tissue engineering. In order to achieve antibacterial composites of PCL, some anti-bacterial drugs are incorporated into the polymer. High flexibility of the chains in this polymer leads to a fast release profile, so before the complete degradation of matrix, all the drug would be released and the composite would not be antibacterial any more. In this study, antibacterial composites of polycaprolactone/triclosan loaded polylactic acid nanoparticles were prepared. The main objective of this project was to prepare an antibacterial composite of PCL, so that until the end of performance, it can maintain this property. Therefore, composites of PCL with various contents of LATC30 nanoparticles were prepared using an internal mixer. The composites were characterized implementing FTIR to investigate functional groups. Thermal properties of the composites were evaluated by the DSC. To study the mechanical behavior of composites the tensile test and DMTA was performed. The rheological properties and intrinsic viscosities of each composites were determined. For morphological studies, the SEM technique was implemented. The antibacterial test was conducted to evaluate the antimicrobial properties. Finally, the release as well as the release kinetics were studied using the UV-visible spectroscopy. The FTIR results showed that during the melt mixing no chemical shifts has occurred. The composites showed some optimum properties in the mechanical tests compared to other samples. Finally, it was observed that due to the less flexible chains of PLA, the triclosan release time is increased, so that PCL7 would have antibacterial properties up to two years. The antibacterial measurement results indicated that the antibacterial performance of composites is appropriate. It should be noted that due to the small amounts of LATC30 nanoparticles in the matrix, no notable change would happen in the PCL degradation time.
