۱۳۹۶-نگار رجبی

نگار رجبی

ایمیل:  rnegar29@gmail.com, n.rajabi@ma.iut.ac.ir

• کارشناسی ارشد (96-98): ساخت و مشخصه ‏یابی هیدروژل نانوکامپوزیتی تزریق‏ پذیر ژلاتین/ دوپامین/ لاپونیت برای استفاده در جراحی‏ های داخلی

چکیده

جراحی همواره یکی از راه‏های پیش‏رو در جهت درمان و یا التیام بیماری‏های گوناگون است. رکن اصلی هر جراحی، باز شدن محل جراحی به منظور دسترسی به عضو بیمار و در نتیجه زخم و خون‏ریزی است. چالش­های موجود در روش­های سنتی بستن زخم مانند بخیه­زدن، منجر به توسعه مواد جایگزین بخیه مانند چسب­ها شده است. هدف از پژوهش حاضر، ساخت و مشخصه­یابی چسب هیدروژلی نانوکامپوزیتی تزریق‏پذیر بر پایه ژلاتین متاکریلات(ژلما)، ژلاتین تیول‏دار و نانوصفحات لاپونیت اصلاح شده با پلی‏دوپامین برای کاربرد به عنوان چسب در جراحی­های داخلی است. همچنین، غلظت نانوصفحات لاپونیت (5/0، 1 و2 درصد وزنی) جهت رسیدن به خواص بهینه مورد بررسی قرار می­گیرد. در این راستا، ابتدا ژلما و ژلاتین تیول­دار سنتز و مشخصه­یابی شد. همچنین، نانوصفحات لاپونیت با استفاده از پلی‏دوپامین اصلاح شد. در ادامه، هیدروژل نانوکامپوزیتی حاوی غلظت­های مختلفی از نانوصفحات لاپونیت ساخته شد. از آزمون­های میکروسکوپی الکترونی روبشی جهت ارزیابی مورفولوژی هیدروژل­ها و نانوصفحات لاپونیت استفاده شد. همچنین، از آزمون‏های پراش پرتو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه و آزمون رزونانس مغناطیسی هسته جهت ارزیابی خواص پیش‏ماده­های سنتز شده و هیدروژل نانوکامپوزیتی استفاده شد. در ادامه، قابلیت تورم و نرخ تخریب هیدروژل­ها ارزیابی شد. همچنین، خواص مکانیکی فشاری، کششی و فشاری دوره­ای هیدروژل­ها مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، قابلیت چسبندگی هیدروژل­ها به بافت طبیعی و میزان استحکام چسبندگی و هم‏چنین توانایی و مدت زمان لخته‏سازی خون درآن‏ها نیز ارزیابی شد. در پایان برهمکنش هیدروژل­ها با سلول­های فیبروبلاست مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هیدروژل ژلما-ژلاتین تیول­دار در مدت 55 ثانیه تحت پیوندهای عرضی شکل گرفت. این پیوندها شامل برهمکنش میشل بین کربن و گوگرد و اتصال کوالانسی در نتیجه تحریک نوری زنجیره ژلما بود. همچنین، افزودن نانوصفحات لاپونیت اصلاح شده با پلی‏دوپامین با ایجاد برهمکنش­های هیدروژنی با زنجیره پلیمری منجر به کنترل قابل توجه خواص فیزیکی، مکانیکی و زیستی آن شد. نتایج نشان داد که حضور نانوصفحات اصلاح شده با غلظت‏های متفاوت باعث تغییر استحکام کششی و فشاری هیدروژل‏ها به ترتیب در بازه‏های 17 تا 76 کیلوپاسکال و 54 تا 153 کیلوپاسکال شد. به علاوه حضور نانوصفحات اصلاح‏شده باعث بهبود خواص برگشت‏پذیری هیدروژل، قدرت چسبندگی بالاتر به بافت و افزایش قدرت لخته‏سازی خون شد. در این راستا، افزودن 2 درصد وزنی از نانوصفحات لاپونیت باعث افزایش استحکام چسبندگی از 68 به 116 شد. همچنین، افزودن 2 درصد وزنی از نانوصفحات لاپونیت به زمینه سبب کاهش قابل توجه زمان لخته سازی خون از 5/5 به 5/1 دقیقه شد. نتایج همچنین تایید کرد که هیدروژل­های نانوکامپوزیتی هیچ­گونه پاسخ سمیتی در برابر سلول­های فیبروبلاست نداشته و همچنین سبب بهبود قابل توجه رشد و تکثیر سلول­های فیبروبلاست (65/3 برابر هیدروژل بدون نانوصفحات لاپونیت) شد. به طور خلاصه، با توجه به قیمت پایین، سادگی در استفاده، خواص مکانیکی متغییر، قابلیت برگشت‏پذیری سریع و قدرت لخته‏سازی عالی خون، هیدروژل نانوکامپوزیتی ژلما-ژلاتین تیول‏دار/نانوصفحات لاپونیت اصلاح شده با پلی‏دوپامین پتانسیل استفاده در چسب‏های جراحی را دارا هستند.