سنتز و ارزیابی خواص داربست نانو کامپوزیت پلی کاپرولاکتون-هاردستونایت با استفاده از روش الکتروریسی

در سال‌های اخیر، استفاده از بیومواد پلیمری به‌عنوان کاشتنی رشد بالایی داشته است؛ یکی از مشکلات کاشتنی‌های پلیمری مصنوعی سرعت تخریب و استحکام پایین است که با افزودن ذرات تقویت‌کننده سرامیکی این مشکلات رفع می‌گردد. هاردستونایت یک بیوسرامیک با ترکیب شیمیایی ca2znsi2o7می‌باشد که علاوه بر کلسیم دارای عناصر روی و سیلیسیم می‌باشد که برای بازسازی بافت‌های آسیب‌دیده بسیار مفید می‌باشد. در این پژوهش از روش آلیاژسازی مکانیکی، برای تولید نانوذرات هاردستونایت استفاده شده است. پس از ساخت این ذرات، داربست لیفی نانو کامپوزیتی پلی کاپرولاکتون با درصد‌های مختلف وزنی (3، 5 و 10) از نانوپودر هاردستونایت به روش الکتروریسی تهیه شد. مورفولوژی الیاف الکتروریسی شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز فازی نانوپودرهای سرامیکی با استفاده از پراش پرتو ایکس (xrd) بررسی شد. همچنین خواص مکانیکی الیاف اندازه‌گیری گردید. نتایج تحقیق نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوپودر، قطر الیاف داربست لیفی نانو کامپوزیتی پلی کاپرولاکتون-هاردستونایت ابتدا کاهش و سپس افزایش یافت. علاوه بر این، با افزایش درصد وزنی نانوپودر هاردستونایت، در ابتدا استحکام کششی افزایش و سپس کاهش می‌یابد و نمونه 5 درصد نانوپودر دارای بالاترین استحکام کششی می‌باشد.

Synthesis and evaluation of PCL/Hardystonite nanocomposites scaffolds by electrospinnig method

In recent years, the use of polymeric biomaterials as implants has grown significantly; one of the problems of synthetic polymer implants is the rate of degradation and low strength, which can be solved by adding ceramic reinforcing particles. Hardystonite with chemical formula Ca2ZnSi2O7 which is very helpful for the damaged tissue regeneration. In this study, pure nano-crystalline hardystonite powder was prepared by mechanochemical synthesis. After fabrication of these particles, nano-biocomposite scaffold composed of polycaprolactone and different weight percentages (3, 5 and 10) of hardystonite nanopowder was prepared by electrospinning method. Scanning electron microscopy (SEM) and the X-ray diffraction (XRD) were utilized to characterize the morphology of electrospun fibers and analyze prepared nanopowder, respectively. The mechanical properties of the fibers were also measured. The results showed that with increasing the weight percentage of nanopowder, the diameter of nanocomposite electrospun fibers of polycaprolactone-hardystonite scaffold first decreased and then increased. In addition, with increasing the weight percentage of hardystonite nanopowder, the tensile strength first increases and then decreases, and the scaffold contains 5% nanopowder has the highest tensile strength.