نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

پلیمر پلی­‌اورتان نقش مهمی در مراقبت‌­های بهداشتی دارد و به‌طور گسترده در دستگاه­‌ها و ابزارهای پزشکی مورد استفاده قرار می­گیرد. با این حال، هنوز زیست­سازگاری پایین و تشکیل بیوفیلم در سطح آن، موضوعی چالش برانگیز است. اصلاح ترشوندگی سطح روشی مؤثر برای افزایش زیست­سازگاری سطح پلیمر­های دارای خواص توده مطلوب است. در این مطالعه، اصلاح سطح صفحات پلی­اورتان توسط لایه نازک پلی­اتیلن گلیکول و به دام افتادن نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم در پلیمر به‌کمک تغییر ساختار فیزیکی و شیمیایی سطح به‌منظور افزایش زیست­سازگاری انجام گرفت. خواص فیزیکوشیمیایی سطوح اصلاح شده با استفاده از طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز پراش انرژی پرتو ایکس(EDX) و اندازه‌گیری زاویه تماس و انرژی آزاد سطح مشخص شد. زیست­سازگاری سطوح اصلاح شده با استفاده از آزمون سمیت MTT بر سلول­های سرطانی دهانه رحم، چسبندگی باکتریایی­‌ها و بررسی تشکیل بیوفیلم و سنجش جذب پروتئین به‌روش برادفورد مورد بررسی قرار گرفت. یک لایه نازک قابل اتوکلاو و ارزان با ساختار دارای زبری چندگانه و پایدار به‌طور کووالان روی سطح صفحات پلی­اورتان برای کاربردهای زیستی و پزشکی ایجاد شد. نتایج نشان می­دهد که به‌غیر از فعالیت‌­های ضد باکتریایی، نمونه اصلاح شده نیز توانایی کاهش تشکیل بیوفیلم را دارد به‌طوری‌که حداکثر مهار بیوفیلم در 24 ساعت اول 94 درصد بیشتر از نمونه اصلاح نشده است.

 نانوذرات مغناطیسی در گستره‌ وسیعی از زمینه‌های علمی از قبیل سیالات مغناطیسی، کاتالیزورها، بیوتکنولوژی، پزشکی، ذخیره اطلاعات و اصلاح محیط زیست مورد توجه محققان هستند. یکی از این کاربردها مهم آنها درمان پزشگی است. اگرچه نانوذرات مغناطیسی فریت اسپینلی بعلت خواص مغناطیسی مطلوب برای اینگونه کاربردها مناسب هستند، اما عدم زیست‌سازگاری و تمایل به تشکیل آگلومره این نانوذرات در محلول‌های آبی، در این رابطه مشکل ساز است. یک روش مؤثر برای حذف یا به حداقل ‌رساندن این مشکل، استفاده از برخی پوشش‌ها است. در این تحقیق، ابتدا نانوفریت‌های اسپینل آهن (FeFe₂O₄) و همچنین روی (ZnFe₂O₄) به روش همرسوبی معکوس و در حضور گاز نیتروژن سنتز شده و تشکیل فازهای مورد نظر توسط آزمون پراش اشعه ایکس تأیید شد. رفتار مغناطیسی ذرات توسط مغناطیس‌سنج ارتعاشی تعیین شد. همچنین برای تعیین مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات به‌ترتیب از میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی و آزمون پراکندگی نور دینامیکی استفاده شد. نتایج طیف‌سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه نشان داد که دو باند ʋ₁، ʋ₂ در فرکانس بالا و به‌ترتیب در cm^-1و578-554 و cm^-1و397-368 قرار دارد که هر دو مشخصه ساختار اسپینل هستند. سپس نانوذرات مغناطیسی فریت آهن توسط پلیمرهای تخریب‌پذیر کیتوسان و پلی‌اتیلن گلیکول پوشش داده شدند. بررسی تصاویر میکروسکوپی الکترونی عبوری و همچنین مشاهده طیف‌های مادون قرمز با تبدیل فوریه از نانوذرات پوشش داده شده، نشان داد که نانوذرات FeFe₂O₄ با مورفولوژی کروی شکل، پوشش‌دهی یکنواختی از پلیمرها بر روی آنها تشکیل شده است.