رفتن به محتوای اصلی
x
ساخت و مشخصه یابی هیدروژل تزریق پذیر چسبنده و هادی جریان الكتریكی برای مهندسی بافت كاردیاك قلب
تاریخ دفاع
استاد

مهشيد خرازيهاي اصفهاني

دانشکده
مهندسی مواد

  

نارساییقلبی همچنان یک عامل عمده مرگ و میر در سراسر جهان است. بیماری­های قلبی و عروقیعامل تقریباً یک سوم مرگ و میرها در سراسر جهان است. در میان بیماری­های قلبی عروقی،بزرگترین علت مرگ­ و ­میر، بیماری سکته قلبی است.رکن اصلی هر جراحی قلب، باز شدن محل جراحی به منظور دسترسی به عضو بیمار و در نتیجه زخم و خونریزی در موضع مورد نظر است. چالش­های موجود در روشهای سنتی بستن زخممانند بخیهزدن، منجر به توسعه مواد جایگزین بخیه مانند چسب­ها شده است. هدف از پژوهش حاضر ساخت ومشخصه­یابی هیدروژل تزریق­پذیر چسبنده و هادی جریان الکتریکی برای بازسازی بافتماهیچه قلب می‌باشد. همچنین، غلظت ژلاتین(70،150 میلی­گرمبر میلی­لیتر)، ژلاتین تیول­دار(70میلی­گرم بر میلی­لیتر)، تانیک اسید(7، 20، 70 میلی­گرم بر میلی­لیتر)، سدیم­پریدات(3/11، 8/16میلی­گرم بر میلی­لیتر) و آهن­کلرید(7/1، 8/4 میلی­گرم بر میلی­لیتر) جهت رسیدن به خواص بهینه مورد بررسی قرار می­گیرد. در این راستا ابتداهیدروژل­های چسبنده ژلاتین- تانیک اسید با غلظت­های مختلفی از تانیک اسید، سدیمپریدات و آهن­کلرید ساخته و مشخصه­یابی شدند. سپس غلظت و گروه­ عاملی ژلاتین در نمونه­یبهینه انتخاب شده را تغییر دادیم و پس از آن غلظت­های مختلفی از مایع یونی زیستیرا جهت انتخاب نمونه­ی بهینه مورد بررسی قرار دادیم. برای انتخاب نمونه­ی بهینه درهر مرحله از تست­های متفاوتی مانند آزمون­های میکروسکوپی الکترونی روبشی جهت ارزیابی مورفولوژی هیدروژل­ها استفاده شد. به ­علاوه، از آزمون­های پراش پرتوایکس، طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه و آزمون رزونانس مغناطیسی ­هسته جهت ارزیابی خواص پیش­ماده­های سنتزشده و هیدروژل چسبنده استفاده شد. در ادامه، قابلیت تورم و نرخ تخریب هیدروژل­ها ارزیابی شد. خواص­ مکانیکیفشاری و فشاری دوره­ای هیدروژل­ها مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر­این، قابلیت چسبندگی هیدروژل­ها به بافت طبیعی، توانایی و مدت زمان لخته­سازی خونو خواص رئولوژیکیدر آن­ها نیز ارزیابی شد. در پایان برهمکنش هیدروژل­ها با سلول­هایکاردیومیوبلاست و خواص آنتی­باکتریال مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج نشان داد که هیدروژل چسبنده ژلاتین/ژلاتین تیول­دار- تانیک اسید- مایع یونی زیستی با ایجاد اتصالات کووالانسی افزایشمایکل(بین گروه تیول و آمین با کینون تانیک اسید) و برهمکنش­ بازی شیف (بین گروهآمین و کینون تانیک اسید)، پیوندهای هیدروژنی(بین گروه تیول و آمین با ساختارفنول)، یونی(بین یون­های مثبت آمین و آهن با یون­های منفی تیول و فنول تانیک اسید)و کمپلکس­های فلزی(بین یون آهن با گروه آمین، تیول و فنول) شکل گرفت. می­توان گفت افزودن ژلاتین تیول­دار ومایع یونی زیستیبا ایجاد اتصالاتذکر شده منجربه کنترل قابل توجه خواص فیزیکی، مکانیکی و زیستی آن شد. نتایج نشان داد که حضور ژلاتیناصلاح شدهباعث بهبود خواص برگشت­پذیری هیدروژل، قدرت چسبندگی بالاتر به بافت و افزایش قدرت لخته­سازی خون شد. دراین راستا حضور ژلاتینتیول­دار در زمینه سبب کاهش قابل توجه زمان لخته­سازی خون از 5 دقیقه به 3 دقیقهشد، همچنین افزودن 40 میلی­گرم بر میلی­لیتر مایع یونی زیستیباعث افزایش استحکام چسبندگی از 5 ± 270 کیلوپاسکالبه20 ± 341 کیلوپاسکالشد. و آزمون­های انجام شده تایید کرد که هیدروژل­های چسبنده ژلاتین/ ژلاتین تیول­دار- تانیکاسید هیچگونه پاسخ سمیتی در برابر سلول­هایکاردیومیوبلاست نداشته و سبب بهبود قابل توجه رشد و تکثیر سلول­هایکاردیومیوبلاست شدند. همچنین نتایج حاصل از آزمون آنتی­باکتریالنیز نشان می­دهد نمونه­ی حاوی 20 میلی­گرم بر میلی­لیتر مایع یونی زیستی باعثافزایش قابل توجه قطر هاله­ی عدم رشد می­شود.

کلمات کلیدی: جراحیقلب، چسب زیستی، ژلاتین تیوله، مایع یونی زیستی بر پایه کولین، تانیک اسید

تحت نظارت وف ایرانی