بررسی افزودن پلیمر طبیعی آلژینات بر ساختار نانو الیاف زیست‌سازگار پلی‌وینیل‌‌الکل در فرایند الکتروریسی

زمینه: امروزه به منظور حفظ محیط زیست و توسعه پایدار استفاده از منابع طبیعی و تجدیدپذیر اولویت صنایع می باشد. علاوه بر کارایی بالای مواد نانو زیست سازگار، ساختار این مواد به دلیل پتانسیل خاص مرفولوژیکی، به شدت توجه محققین را به خود جلب کرده است. در این تحقیق با هدف ارتقا زیست سازگاری نانوالیاف پلی وینیل الکل و بررسی تاثیر عوامل محلول بر مرفولوژی نانوالیاف، پلیمر آلژینات که عموماً از منابع دریایی همچون جلبک ها تهیه می شود به این ماده افزوده شد.مواد و روش ها: نانوالیاف پلی وینیل الکل در غلظت های مختلف به منظور بررسی اثر غلظت، افزودن پلیمر آلژینات و ماده فعال سطحی تریتون ایکس100 با روش الکتروریسی تولید شده و با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه رئومتر و تنسیومتری کیفیت نانوالیاف و رفتار رئولوژیکی محلول های پلیمری، ارزیابی گردید.یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش غلظت محلول پلیمری، قطر نانوالیاف و همچنین ویسکوزیته محلول افزایش یافته، به طوری که از محلول پلی وینیل الکل با غلظت 10 درصد وزنی نانوالیاف یکنواخت تری تولید شده است. در ابتدا، افزودن پلیمر آلژینات به محلول پلی وینیل الکل، موجب نقصان فرایند الکتروریسی گردید که با افزایش غلظت محلول پلی وینیل الکل به 10 درصد وزنی فرایند تولید نانوالیاف اصلاح گردید. همچنین نتایج نشان داد در اثر افزودن ماده فعال سطحی تریتون ایکس100 به محلول پلیمری، مکانیزم غالب در الکتروریسی در غلظت های 6 و 10 درصد وزنی پلی وینیل الکل به ترتیب تحت تاثیر کاهش کشش سطحی و ویسکوزیته محلول می باشد.نتیجه گیری: تحت شرایط بهینه شده ی عوامل محلول، نانوالیاف مناسب تولید خواهد شد که در بسیاری صنایع از جمله دارورسانی بسیار کاربردی خواهد بود.

The Effect of Adding Alginate Natural Polymer on the Structure of Polyvinyl Alcohol Biocompatible Nanofibers in Electrospinning Process

Background: Nowadays, in order to preserve the environment and sustainable development, the use of natural and renewable resources is a priority for industries. High performance and specific structure of nanobiocompatible materials has attracted researchers. In this research, alginate polymer, which isgenerally obtained from marine sources such as algae, was added to polyvinyl alcohol nanofibers in order to improve their biocompatibility and investigate the effect of solution parameters on their morphology.Materials and Methods: Polyvinyl alcohol nanofibers were produced in different concentrations by electrospinning to investigate the effect of concentration, adding alginate polymer and Triton x100 surfactant. The quality of nanofibers and rheology behavior of polymer solutions were evaluated using scanning electron microscopy, rheometry and tensiometer.Results: The results showed that increasing the concentration of polymer solution increased the diameter of nanofibers, as well as the viscosity of the polymer solution, such that a polyvinyl alcohol solution with 10wt.% concentration produced more uniform nanofibers. At first, adding alginate to the polyvinyl alcohol solution deteriorated electrospinning, however, production of nanofibers was improved by increasing polyvinyl alcohol solution to 10wt.%. Also, the results showed that adding Triton x100 surfactant to the polymer solution affected the dominant mechanism in electrospinning by reducing surface tension and viscosity of the solution at polyvinyl alcohol solution 6wt.% and 10wt.%, respectively.Conclusion: Under optimized conditions of solution parameters, suitable nanofibers will be produced, which will be applicable in many industries, such as drug delivery.