عنوان پایان‌نامه
تاپیر نانوذرات بر رفتار رئولوژیکی و خواص فیزیکی آلیاژ پلی کاپرولاکتون / کیتوسان به منظور کاربرد در مهندسی بافت
- رشته تحصیلی
- مهندسی پلیمر - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1291.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58821
- تاریخ دفاع
- ۱۲ تیر ۱۳۹۲
- دانشجو
- فرشته محمدقربانی
- استاد راهنما
- بابک کفاشی
- چکیده
- در این پژوهش، برای بررسی ارتباط خواص آلیاژ پلی کاپرولاکتون/کیتوسان و نانوکامپوزیت¬های آن-بویژه در فاز محلول-با ساختار از رئومتری به عنوان بازوی توانمند آنالیز پلیمرها بهره گرفته شد. با توجه به این که در سال?های اخیر توجه زیادی به استفاده از نانوهیدروکسی آپاتایت در بایوکامپوزیت?ها شده است، تصمیم گرفته شد تا در این پژوهش نقش هیدروکسی آپاتایت به عنوان بایوسرامیک در رفتار رئولوژیکی سامانه پلی کاپرولاکتون/کیتوسان مطالعه شود. به منظور افزایش توان پیش¬بینی رفتار رئولوژیکی سامانه پلی کاپرولاکتون/کیتوسان و نانوکامپوزیت پلی کاپرولاکتون/ کیتوسان/هیدروکسی آپاتایت با استفاده از نظریه?های میکرومکانیکی، مدل کوران انتخاب شد. نتایج حاصل از مدل کوران تطابق بسیار خوبی با داده?های تجربی برای سامانه مورد بررسی نشان می?دهد. این مدل قدرت پیش¬بینی حاکم بودن اجزای آمیزه به عنوان فاز ماتریس را دارد. همچنین، رفتار ویسکوالاستیک خطی سامانه پلی کاپرولاکتون/کیتوسان و نانوکامپوزیت آن توسط مدل جزئی زنر مورد بررسی قرار گرفت. پارامتر ? این مدل رفتار ویسکوالاستیک را با تغییر مقدار اجزای آمیزه پیش?بینی می?کند. از آنجا که نمودارهای Cole-Cole و VanGurp-Palmen از منحنی?های شناخته شده برای مطالعه رفتارهای رئولوژیکی سامانه?های دو فازی نظیر آلیاژها می?باشند، از این دو نمودار برای بررسی امتزاج¬پذیری سامانه پلی کاپرولاکتون/کیتوسان استفاده شد. برای مطالعه موفولوژی حاکم بر سامانه مورد بررسی، فیلم?های تهیه شده توسط آزمون?های میکروسکوپ الکترونی پویشی و میکروسکوپ نیروی اتمی ارزیابی شد و نتایج تطابق بسیار خوبی با اندازه گیری های رئولوژیک نشان داد. آلیاژ پلی کاپرولاکتون/کیتوسان به طور گسترده در کاربردهای بایوپزشکی مورد استفاده قرار می?گیرد و همچنین نانوهیدروکسی آپاتایت، به دلیل خصوصیت ذاتی، در افزایش زیست سازگاری و تشویق به استخوان سازی توجه زیادی را در مهندسی بافت به خود جلب کرده است. بنابراین سعی شد تا در این پژوهش از این سامانه ، برای کاربرد در مهندسی بافت استفاده شود. از این رو داربست پلی کاپرولاکتون/کیتوسان/هیدروکسی آپاتایت به روش الکتروریسی تولید شد و خصوصیات آن توسط آزمون?های میکروسکوپ الکترونی پویشی، بازتاب کلی تضعیف یافته ، طیف سنجی فلورسان( انرژی )پرتو ایکس و کشت سلولی ارزیابی شد. تاثیر نانوآپاتایت بر خواص مکانیکی داربست توسط آزمون?های دینامیکی – مکانیکی و کشش مورد بررسی قرار گرفت.
- Abstract
- In this study, Rheometer as a strong device for polymers analysis was used to investigate the correlation properties of polycaprolactone/chitosan blend and its nanocomposites particularly in solution phase with structure. Regarding considerable focus on the use of Hydroxyapatite in biocomposites in recent years, this study investigates the role of Hydroxyapatite as a bioceramic in rheological behavior of this polymer blend. In order to increase the predictability of rheological behavior of Polycaprolactone/chitosan blend and Polycaprolactone/chitosan/hydroxyapatite nanocomposites using micromechanical theories, Coran model was selected. Coran model results match very well with the experimental data for the systems. This model can predict blend components as a matrix phase. Moreover, the linear viscoelastic behavior of Polycaprolactone/Chitosan blend and its nanocomposites were studied by Fractional Zener model. Parameter ? of this model can predict the viscoelastic behavior by changing the amount of the mixture components. Since the Cole-Cole plots and VanGurp-Palmen curves are known curves for studying the rheological behavior of two-phase systems such as alloys, these two diagrams were used to study the miscibility of polycaprolactone/chitosan system. To study the morphology of this system, their films were evaluated by scanning electron microscopy and atomic force microscopy tests and the results showed good agreement with rheological measurements. Polycaprolactone/chitosan blend are widely used in bio applications. Hydroxyapatite due to its inherent properties, namely biocompatibility and osteoconductivity, has also attracted much attention in tissue engineering. Therefore in the present study, this system is used for applications in tissue engineering. The scaffold of polycaprolactone/chitosan/hydroxyapatite was produced by electrospinning and characterized by SEM, ATR , EDXAand cell culture. Effect of Nano-hydroxyapatite on the mechanical properties of the scaffold was investigated by DMTA and Tensile analysis.
