نادیا آبزن
ایمیل: nadia.abzan@gmail.com
- کارشناسی ارشد (94-96): ساخت و مشخصهیابی کانال هدایت عصب پیزوالکتریک بر پایه نانوکامپوزیت پلیوینیلیدینفلوراید-اکسیدگرافن با روش جدایش فازی
چکیده
آسیب اعصاب محیطی از جمله نگرانیهای مهم پزشکی است که در اثر آسیب دیدن، به طور کامل یا جزئی از حالت فیزیولوژیکی طبیعی خود خارج شده و در طول آن شکاف ایجاد میشود. به منظور یافتن جایگزین مناسب برای روش پیوند زدن عصب، کانالهای هدایت عصب توسعه یافتهاند. چالش اصلی در زمینه طراحی و ساخت کانال هدایت عصب، هدایت فیزیکی رشتههای عصبی و ایجاد خواص مکانیکی، الکتریکی و ساختاری مناسب با بافت عصب و در نتیجه بهبود عملکرد فرآیند ترمیم است. هدف از پژوهش حاضر، ساخت داربست نانوکامپوزیتی بر پایه پلیوینیلیدینفلوراید-اکسیدگرافن، به منظور توسعه کانال هدایت عصبی پیزوالکتریک است. به این ترتیب، ابتدا داربست پلیوینیلیدینفلوراید با روش جدایش فازی تهیه و تاثیر پارامترهای مختلف فرآیند جدایش فازی از جمله افزودن ضدحلال (آب مقطر) به سیستم حلال (دیمتیلفرمآمید)، زمان غوطهوری در حمام انعقادی (1، 3، 6 و 24 ساعت)، دمای حمام انعقادی (10-، 0 و 20 درجه سانتیگراد) و ترکیب آن (حلال:ضدحلال با نسبت حجمی 4:6 و 6:2) بر خواص مکانیکی، شیمیایی، زیستی و مورفولوژی داربست، ارزیابی شد. پس از بهینهسازی پارامترهای فرآیند جدایش فازی، داربست با شرایط بهینه از نظر مورفولوژی، خواص مکانیکی، شیمیایی و زیستی انتخاب شد. سپس تاثیر مقادیر مختلف نانوصفحات اکسیدگرافن (0، 5/0، 1، 3 و 5 درصد وزنی) بر خواص داربست بهینه بررسی شد و داربست با شرایط بهینه انتخاب شد. در نهایت، به منظور هدایت فیزیکی بهتر رشتههای عصبی و در نتیجه بهبود فرآیند ترمیم اعصاب آسیبدیده، با استفاده از چهار سیم مسی، داربست دوبعدی به شکل لوله درآمده و تعداد چهار کانال داخلی در آن تعبیه شد. نتایج بررسی تاثیر پارامترهای مختلف فرآیند جدایش فازی بر خواص داربست نشان داد که داربست پلیوینیلیدینفلوراید با سیستم حلال:ضد حلال با نسبت حجمی 4:96 و سه ساعت غوطهوری در حمام انعقادی با ترکیب حلال:ضدحلال= 4:6 در دمای 20 درجه سانتیگراد، از نظر خواص ساختاری، مکانیکی، شیمیایی و زیستی دارای شرایط بهینه است و این داربست برای ادامه پژوهش انتخاب شد. نتایج مشخصهیابی داربست نانوکامپوزیتی پلیوینیلیدینفلوراید-اکسیدگرافن، نشان داد که افزودن سه درصد وزنی اکسیدگرافن به داربست پلیوینیلیدینفلوراید، موجب افزایش استحکام کششی، مدول الاستیک و چقرمگی داربست از 1± 88/0 مگاپاسکال، 2±48/9 مگاپاسکال و 25±0/155 مگاپاسکال به 1±3/1 مگاپاسکال، 4±01/17 مگاپاسکال و 34±2/157 مگاپاسکال شد. با افزایش میزان اکسیدگرافن تا پنج درصد وزنی، درصد جذب آب داربستها از 59±5/217 درصد در داربست پلیوینیلیدین فلوراید به 67±9/541 درصد در داربست نانوکامپوزیتی با پنج درصد وزنی اکسیدگرافن، افزایش یافت. ارزیابی رسانایی الکتریکی داربستهای پلیوینیلیدینفلوراید-اکسیدگرافن نشان داد افزایش میزان اکسیدگرافن تا یک درصد وزنی، موجب کاهش مقاومت داربست از 865 اهم به 133 اهم شد. افزایش بیشتر اکسیدگرافن تا سه درصد وزنی، افزایش مقاومت داربست نانوکامپوزیتی (372 اهم) را سبب شد. نتایج کشت سلولهای PC12 روی داربستهای نانوکامپوزیتی نشان داد که میزان رشد و تکثیر سلولی روی داربست P-1GO، با بیشترین میزان رسانایی الکتریکی، نسبت به سایر داربستها بیشتر است. به این ترتیب، کانال هدایت عصب پیزوالکتریک بر پایه نانوکامپوزیت پلیوینیلیدینفلوراید-اکسیدگرافن با خواص ساختاری، مکانیکی، شیمیایی و زیستی قابل کنترل، میتواند انتخاب مناسبی برای ترمیم عصب آسیبدیده باشد.
