6 نتیجه برای شیشه زیست فعال
حامد ادریس، محمد حسین فتحی،
دوره 29، شماره 2 - ( 10-1389 )
چکیده
ساخت بیوموادی که توانایی تشکیل یک پیوند مستحکم با بافت استخوان برای ترمیم مناسب سیستم اسکلتی استخوان را داشته باشد، یکی از اهداف محققان علم بیومواد است. شیشه‌های زیست فعال در سیستم CaO-SiO2-P2O5 به دلیل توانایی پیوند با بافتهای نرم و سخت از جمله مهمترین بیومواد مصرفی در پزشکی و دندان پزشکی برای کاربردهایی چون ترمیم عیوب استخوانی و نوسازی فک و صورت‌اند. هدف از پژوهش حاضر، تولید نانو پودر شیشه زیست فعال با روش سل- ژل و شناسایی مناسبترین ترکیب آن برای کاربرد در بدن است. سه ترکیب مختلف (58S،49S،45S) به روش سل- ژل تهیه شد. از تکنیک پراش پرتو ایکس (XRD) و روش فلورسانس اشعه ایکس (XRF) برای مشخصه یابی و ارزیابی ساختار شیشه‌ای و آمورف محصول تولیدی و بررسی ترکیب شیمیایی نانو پودرهای تهیه شده بهره گرفته شد. سپس به کمک میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) شکل و اندازه ذرات ارزیابی شد. در ادامه، به منظور بررسی زیست فعالی نانو پودرهای تهیه شده، شیشه‌های زیست فعال تولیدی در مایع شبیه سازی شده بدن (SBF) در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت سی روز غوطه ور شد. پس از آن، از روشهای طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی تشکیل لایه آپاتیت و تعیین زیست فعالی نانو پودرهای تهیه شده، استفاده شد. ارزیابی با میکروسکوپ الکترونی عبوری، حصول پودر در اندازه‌های زیر 100 نانومتر را تایید کرد. آزمونهای به عمل آمده، تشکیل لایه آپاتیت را بر روی نانو پودرهای تولیدی تایید کرد که نشان دهنده زیست فعالی شیشه‌های زیست فعال بود. نتایج آزمایشات نشان داد که شیشه زیست فعال با ترکیب S45 زیست فعالی بیشتری نسبت به دو ترکیب S49 و S58 دارد. شایان ذکر است از طریق بهینه سازی ترکیب شیمیایی شیشه زیست فعال امکان استفاده از نانو پودر شیشه‌های زیست فعال برای کاربردهای پزشکی و به ویژه ترمیم استخوان و درمان نواقص استخوانی تسهیل می‌شود.
مازیار عاشوری، فتح الله مضطرزاده، نادر نظافتی، علی انصاری همدانی، محمدرضا تحریری،
دوره 31، شماره 1 - ( 4-1391 )
چکیده
در این تحقیق یک بیومتریال کامپوزیتی زمینه سرامیکی با خواص مکانیکی مناسب و دارای قابلیت تشکیل آپاتیت در سطح در محیط برون تنی (In Vitro)، به وسیله ی تف جوشی مخلوط پودرهای هیدروکسی آپاتیت (HA) و شیشه ی زیست فعال سل- ژل 4 جزئی SiO2-CaO-MgO-ZnO در دمای ºC 1100 تولید شد. هیدروکسی آپاتیت به روش هم رسوبی سنتز شد و بنا بر مطالعات TG/DTA دمای پایدارسازی شیشه ی زیست فعال ºC700 تعیین شد. استفاده از روش تعیین اندازه ی ذرات به وسیله ی لیزر (LPSA) برای مقایسه ی ابعاد پودرهای سنتزشده نشان داد ابعاد ذرات پودرها دارای اختلاف اندازه ی مناسبی با هم هستند که این برای ساخت کامپوزیت های ذره ای مناسب است. زمینه ی کامپوزیت، هیدروکسی آپاتیت انتخاب شد و ذرات شیشه-ی زیست فعال با درصدهای وزنی 5، 10، 15، 20، 25 و 30 به آن افزوده شدند و سپس پودرهای مخلوط شده تحت فشار MPa 80 فشرده شد. قرص های فشرده شده در دمای ºC 1100 تف جوشی شدند. از نمونه ها آزمون فشار تک محوری گرفته شد و نمونه-ی با بیشترین استحکام فشاری (نمونه ی حاوی 20 درصد وزنی شیشه ی زیست فعال) به عنوان نمونه ی بهینه انتخاب شد. این نمونه به مدت زمان های 3، 7 و 14 روز درون محلول شبیه سازی شده ی بدن (SBF) قرار گرفت. آزمون ICP برای بررسی رفتار رهایش یون کامپوزیت در SBF انجام شد. همچنین، به منظور شناسایی بهتر ساختار و خواص کامپوزیت، آزمون هایی برای شناسایی فازهای موجود (XRD)، ریخت شناسی میکروساختار (SEM) و تعیین گروه های عاملی موجود (FTIR) در نمونه نیز انجام شد. نتایج این پژوهش حاکی از این بود که استحکام نمونه ی بهینه پس از قرارگیری در محلول SBF کاهش یافته است. دلیل این امر به وجود فاز بتا-تری کلسیم فسفات در ساختار کامپوزیت بازمی گردد زیرا این فاز در محیط های بیولوژیک ناپایدار است. پس از قرارگیری نمونه ی بهینه در SBF غلظت یون ها خصوصاً منیزیم و سیلیسیم دستخوش تغییر می شوند که افزایش غلظت این دو یون می تواند نشانه ای از زیست فعالی کامپوزیت در محیط درون تنی (In Vivo) باشد.
مریم مزروعی سبدانی، محمد حسین فتحی،
دوره 31، شماره 2 - ( 10-1391 )
چکیده
با وجود زیست فعالی قابل توجه سرامیک های زیست فعالی مثل هیدروکسی آپاتیت، کاربرد کلینیکی آن ها به علت خواص مکانیکی ضعیف محدود شده است. استفاده از پوشش های کامپوزیتی که خواص مکانیکی بهینه داشته باشد می تواند راه حلی برای این مشکل باشد و در این صورت، تلفیق خواص مکانیکی زیر لایه و زیست فعالی پوشش های کامپوزیتی بهینه شده می تواند دستاورد مطلوبی فراهم سازد. هدف از پژوهش حاضر، تولید و مشخصه یابی پوشش کامپوزیتی نانوساختار هیدروکسی آپاتیت-فورستریت- شیشه زیست فعال بود. روش سل- ژل به منظور تهیه نانو کامپوزیت سه تایی و شیوه پوشش دهی غوطه وری برای پوشش دادن بر زیر لایه های فولاد زنگ نزن 316 ال استفاده شد. تکنیک های آزمون پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی و طیف سنجی تفکیک انرژی پرتو ایکس به منظور بررسی ریزساختار و مورفولوژی پوشش های تهیه شده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون پراش پرتو ایکس موید آن بود که دمای مناسب به منظور عملیات حرارتی پوشش کامپوزیتی و جلوگیری از ایجاد فازهای ثانویه اضافی، 600 درجه سانتی گراد است. در این دما، پوشش یکنواخت و عاری از ترک به خوبی به زیر لایه 316 ال متصل می شود. اندازه کریستال های تشکیل دهنده پوشش که به کمک رابطه شرر و میکروسکوپ نیروی اتمی تعیین شد، کمتر از 100 نانومتر بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشانگر آن است که پوشش های کامپوزیتی نانوساختار تهیه شده کاندیدای مناسبی برای کاربردهای پزشکی است.
علی عبدالهی، محمدرضا سائری، فرهنگ تیرگیر، علی دوست محمدی، حسن شریفی،
دوره 35، شماره 1 - ( 3-1395 )
چکیده
در این پژوهش نانو ذرات شیشه زیست فعال (NBG) با موفقیت توسط روش سل-ژل تهیه شد. سپس به‌منظور بهبود قابلیت پراکنده شدن ذرات، عملیات اصلاح سطحی آنها توسط عامل زوجی تری متوکسی سیلیل پروپیل متااکریلات انجام گرفت. بدین‌منظور از روش شیمی تر استفاده گردیدکه طی آن ذرات شیشه زیست فعال به همراه تولوئن(حلال) و ماده اصلاح ساز تحت اتمسفر نیتروژن و به‌مدت 6 ساعت هم زده شد. سپس به‌منظور بررسی اتصال عامل زوجی سیلانی به سطح NBG، قبل و بعد از انجام عملیات اصلاح سطحی، آزمون هایFTIR و AFM انجام گرفت. تصاویرAFM نشان داد که قابلیت پراکنده شدن ذرات پس از اصلاح سطحی به طور چشمگیری افزایش یافته است. در طیفFTIR ذرات اصلاح شده، پیک‌های مشخصه CH3، CH2 و C=O آشکار شد. آنالیزهای مذکور، ایجاد پیوند کوالانسی گروههای خاص تری متوکسی سیلیل پروپیل متااکریلات به سطح نانو ذرات شیشه زیست فعال را تاییدکرد. در ادامه با استفاده از مواد اولیه فوم پلی یورتان و نانو ذرات شیشه زیست فعال سنتز شده، داربست کامپوزیتی پلیمر/سرامیکی ساخته شد و مورفولوژی و اندازه تخلخل و نیز استحکام فشاری و زیست فعالی توسط های داربست کامپوزیتی حاصله، بررسی گردید. نتایج نشان داد که داربست‌های زیستی با دارا بودن نیازهای اساسی برای استفاده در مهندسی بافت استخوان (90% تخلخل و قطر حفره 600-200 میکرومتر) با موفقیت ساخته‌شده‌اند. جزء پلیمری پوشش، بر ارتباط حفرات داربست و همچنین زیست فعالی نانو ذرات شیشه زیستی تأثیری نداشت. افزایش استحکام فشاری داربست و همچنین زیست فعالی مناسب داربست حاوی نانوذرات شیشه زیست فعال اصلاح سطحی شده در مایع شبیه‌سازی‌شده بدن نشان داد که این داربست، کاندید مناسبی جهت استفاده به‌عنوان داربست زیستی است.
سارا نیکبخت کتولی، علی دوست محمدی، فریبا اسماعیلی،
دوره 35، شماره 1 - ( 3-1395 )
چکیده
هدف از این پژوهش ساخت نانوالیاف الکتروریسی شده کیتوسان (CS)/پلی وینیل الکل (PVA) حاوی نانولوله کربنی (CNT) و نانوذرات شیشه زیست فعال (BG) (در مقادیر 5 و 10 درصد وزنی) برای کاربردهای مهندسی بافت عصب بود. شکل، ساختار و خواص مکانیکی نانوالیاف کامپوزیتی ریسیده شده، به‌ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمونهای سنجش خواص مکانیکی مشخص شد. در آزمون کشت سلولی برونتنی، سلول‌های بنیادی کارسینومای جنینی (رده P19) بر روی داربست الکتروریسی شده کشت داده شد. نتایج نشان داد که وجود نانولوله کربنی و نانو ذرات شیشه زیست فعال بر شکل نانوالیاف کیتوسان/پلی وینیل الکل تأثیر چندانی نمی‌گذارد. بیشترین استحکام کششی (9/7 مگاپاسکال) در نمونه کامپوزیتی با 5 درصد وزنی نانوذرات شیشه زیست فعال، مشاهده شد. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که نانولوله‌های کربنی و نانوذرات شیشه زیست فعال ترکیبشده در داربست‌های نانوالیاف کیتوسان/پلی وینیل الکل با قطر نانومتری و تخلخل بالا می‌تواند ضمن تأمین خواص مکانیکی مناسب، بستر مناسب برای رشد سلولی را نیز فراهم کند و به‌طور بالقوه گزینه‌ای بسیار مناسب برای استفاده در مهندسی بافت عصب باشد.
مهدی شمسی، نادر نظافتی، سیامک زواره، علی زمانیان،
دوره 35، شماره 1 - ( 3-1395 )
چکیده
الیاف شیشه زیست فعال بر پایه ترکیب (64 درصد مولی سیلیکا، 31 درصد مولی اکسید کلسیم و 5 درصد مولی اکسید فسفر) به‌روش سل ژل و با استفاده از فرایند الکتروریسی تهیه شدند. برای بررسی ترکیب فازی شیشه، پیوندهای موجود در ترکیب، ریخت (مورفولوژی) و سطح ویژه الیاف به‌ترتیب از تکنیک‌های پراش پرتو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. تصاویر به‌دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، نانومتری بودن قطر الیاف بعداز عملیات حرارتی را تأیید کرد. آزمونهای پراش پرتو ایکس و طیف سنجی مادون قرمز به‌ترتیب غیربلورین (آمورف) بودن ساختار و حضور گروههای سیلانول در ترکیب شیشه را اثبات کرد. برای بررسی زیست فعالی و تخریبپذیری، الیاف شیشه زیست فعال درون مایع شبیه‌سازی شده بدن برای دوره‌های زمانی گوناگون غوطهور شدند. تشکیل لایه هیدروکسی آپاتیت بر روی سطح الیاف، به کمک روشهای شناسایی مختلف تایید شد. میزان تخریبپذیری نیز با اندازه گیری وزن نمونه‌‌ها قبل و بعد از غوطهوری در مایع شبیه‌سازی شده بدن صورت گرفت که نتایج آن نیز تشکیل هیدروکسی آپاتیت روی الیاف را تأیید کرد. در ادامه سلول‌های استئوبلاست استخوانی انسان از نوعMG-64 بروی سطح الیاف شیشه زیست فعال کشت داده شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی اتصال و چسبندگی سلول‌ها استفاده شد. نتایج تصاویر حاصل، اتصال و چسبندگی مناسب سلول‌ها بر روی سطح نمونه را نشان داد. نتایج آزمونهای تکثیر سلولی و فعالیت آلکالین فسفاتاز حاکی از آن بود که سلول‌ها از قابلیت رشد و تکثیر مناسبی بر روی الیاف برخوردار بودند.
