دانلود مقاله تولید داربست های پیلمری جداسازی فاز

Word 55 KB 1130 20
مشخص نشده مشخص نشده مهندسی مواد و متالورژی
قیمت قدیم:۱۶,۰۰۰ تومان
قیمت: ۱۲,۸۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • رویون ژانگ و پیتر – اکس – ما این فصل شامل روش های جدید آماده سازی داربست های پلیمر زیست تخریب پذیر مصنوعی ازمحلول های پلیمر از طریق جداسازی فاز است.

    همچنین قراردادهای مختلف ساخت داربست های بسیارمتخلخل مرتبط با فرآیندهای مختلف جداسازی فاز را دربر می گیرد.

    بلورینگی حلال در محلول پلیمرموجب جداسازی فاز مایع – جامد می گردد.

    اسفنج بدست آمده در اثر فرآیند جدا سازی فاز مایع – جامد دارای مورفولوژی لوله ای شکل ناهمگون با یک ساختار نردبانی شکل داخلی است.

    اسفنج فوق با شبکه ای از خلل و فرج های پیوسته توسط القای گرمایی جدا سازی فاز مایع – مایع ایجاد می‌شود.

    ماتریس رشته ای مصنوعی با فیبرهایی با قطری به مقیاس نانومتر توسط فرایند القای گرمایی انعقادthermally induced gelation process)) تهیه می شوند.

    ماتریس های نانو رشته ای با ساختار ماکرو متخلخل بوسیله ترکیب روش پالایش پروژن و فرآیند القای گرمایی ژلاتین بدست می آیند.

    اسفنج های متخلخل پلیمرهای زیست تخریب پذیر و آپاتیت های استخوانی معدنی شکل توسط فرآیند جدا سازی فاز مایع – جامد و فرآیند زیست تقلیدی تهیه می شوند.

    -پیشگفتار مهندسی بافت یک روش نوید بخش را در تولید گزینه های بیولوژیکی برای کاشتنی ها و پروتز ها ارائه می دهد.

    در این روش وجود یک داربست بسیار متخلخل جهت استقرار سلولها و هدایت رشد آنها و بازسازی بافت در سه بعد الزامی است.

    پلیمرهای زیست تخریب پذیر مصنوعی مانند پلی – ال – لاکتید اسید (PLLA)، پلی گلیکولیک اسید (PGA) و پلی دی، ال – لاکتیک اسید – کو – گلیکولیک اسید (PLGA) به طور گسترده به عنوان داربست هایی برای فراکاشت سلول و مهندسی بافت بکار برده می شوند.

    روشهای مختلفی برای تهیه داربست های بسیار متخلخل از این پلیمر های زیست تخریب پذیر ارائه شده اند.

    پالایش ذره ای یک روش تایید شده برای ساخت اسفنج های متخلخل در مهندسی بافت است.

    تکنولوژی‏های بافت به طور گسترده در ساخت چهار چوب‏های قابل بافت و غیر قابل بافت زیست تخریب پذیر برای مهندسی بافت بکار برده می شوند.

    برای ساخت داربست ها از روش خشک سازی امولسیون از طریق انجماد، اسفنج سازی گاز و چاپ سه بعدی بهره برده می‌شود.

    امروزه روش جدید تهیه داربست های پلیمری زیست تخریب پذیر بسیار متخلخل یعنی جدا سازی فاز القای گرمایی محلول پلیمر و انتقال (خارج سازی) بعدی، بسیار مورد توجه است.

    فرآیند جداسازی فاز کنترل شده برای سالهای متمادی برای تهیه غشاهای متخلخل پلیمر بکار برده می‌شد.جدا سازی فاز محلول پلیمر را می توان به چندین روش ایجاد کرد، که شامل جدا سازی فاز از طریق غیر حلال، جدا سازی فاز از طریق شیمیایی، و جدا سازی فاز از طریق گرمایی (TIPS) می‌شود.

    در فرآیند TIPS که یک روش نسبتاً جدید برای تهیه غشاهای متخلخل است، دمای محلول پلیمر کاهش یافته و جداسازی فاز رخ می دهد که فاز اول آن دارای غلظت پلیمر بالا (فاز غنی از پلیمر) و فاز دوم دارای غلظت پلیمر کم (فاز عادی از پلیمر) است.

    بعد از خارج سازی حلال از طریق عصاره گیری، تبخیر یا تصعید، پلیمر موجود در فاز غنی از پلیمر به شکل اسکلت سخت شده و فضاهای اشغال شده در ابتدا توسط حلال، در فاز عادی از پلیمر به صورت خلل و فرج اسفنج پلیمر در می آیند.

    موفولوژی غشاء متخلخل متناسب با پلیمر، حلال، غلظت محلول پلیمر و دمای جداسازی فاز، تغییر می کند.

    غشاهای بدست آمده از این فرآیند معمولاً دارای خلل و فرجی با قطر چندین میکرومتر بوده و معمولاً برای داربست‏های مهندسی بافت مناسب نیستند.

    یک داربست باید دارای خلل و فرج هایی به اندازه کافی بزرگ برای کاشت سلول و سطحی به اندازه کافی وسیع برای چسبندگی سلول و همچنین افشانندگی(diffusivity) مناسب برای تراوش (نفوذ) مواد غذایی و متابولیت ها باشد.

    ما در این فصل بر توسعه روش های جداسازی فاز القای گرمایی برای ساخت داربست هایی با مورفولوژی و خصوصیات تخلخلی کنترل شده برای فراکاشت سلول و کاربردهای مهندسی بافت تاکید می کنیم (شکل1-62).

    قراردادهای توسعه یافته در آزمایشگاه ما به عنوان مثالهایی برای شرح این مباحث بکار برده می شوند.

    -موادMATERIALS -پلیمرهاPOLYMERS پلی – ال – لاکتید اسید (PLLA)، پلی دی، ال – لاکتیک اسید – کو – گلیکولیک اسید (15/85) (PLGA85) و پلی دی، ال – لاکتیک اسید – کو – گلیکولیک اسید (50:50) (PLGA50) با وسیکوزیته ذاتی در حدود 6/1 ، 4/1 و 5/0 از بهرینگر اینگلهایم (اینگلهایم، آلمان).

    پلی دی، ال – لاکتیک اسید – کو – گلیکولیک اسید (25 : 75) (PLGA75) و ویسکوزیته ذاتی 65/0-5/0 از موسسه بین المللی تکنولوژی های مدیزورب (سینسیناتی، OH (ایالت اوهایو) پلی دی ال – لاکتید (PDLLA) با وزن مولکول 103000 از شرکت شیمیایی سیگما (سنت لوئیس، MO (ایالت میسوری)) - حلال هاSOLVENTS دیوکسان، تتراهیدروفوران –N , N , (THF) دی متیل فور مامید (DMF)، پریدین، متانول و بنزن از شرکت شیمیایی آلدریش (میلواکی، WI (ایالت ویسکانسین) هیدروکسی آپاتیت (HAP)، و کلیه نمک ها برای تهیه مایع شبیه سازی شده بدنی (SBF) از آلدریچ.

    -جدا ساز فاز جامد – مایع SOLID-LIQUID PHASE SEPARATION جداسازی فاز القای گرمایی بر اساس رفتار جنبشی و ترمودینامیک محلول پلیمر با تغییر دمای محلول عمل کرده و یک فرآیند پیچیده است.

    بلورینگ حلال در زمان کاهش دما می تواند موجب جداسازی فاز محلول پلیمر شود.

    این فرآیند جداسازی فاز را تحت عنوان فرآیند جداسازی فاز مایع- جامد تعریف می کنیم.

    در این حالت، دمای بلورینگی (نقطه انجماد) حلال بالاتر از دمای جداسازی فاز مایع – مایع محلول پلیمر است.

    هنگامی که دمای محلول کاهش می یابد، حلال به شکل بلور درآمده و پلیمر از سطح آن خارج می‌شود که همان جدا سازی فاز جامد – مایع محلول پلیمر است.

    مورفولوژی بلورهای حلال با حلال بکار رفته، غلظت پلیمر و دمای بلورینگی وگرادیان دمای اعمال شده به محلول پلیمر تغییر می کند.

    اسفنج‏هایی با مورفولوژی تخلخل متنوع به شل مدل‏های منفی بلورهای حلال قابل حصول است.

    -تهیه ماتریس های پلیمریPREPARATION OF POLYMER MATRICES اسفنج PLLA و PLGA از طریق جداسازی فاز مایع – جامد بوسیله کاهش دمای محلول پلیمر و جهت ایجاد بلورینگی حلال و تصعید متعاقب حلال تهیه می‌شود.

    عموماً، در تهیه اسفنج مراحل ذیل طی می‌شود.

    در ابتدا پلیمر گزینش شده تحت چرخش مغناطیسی در دمای C50 به مدت 2 ساعت در حلال (اغلب، دی اکسین) حل می شد.

    سپس ml2 محلول پلیمر – دی اکسین به ظرف تفلون اضافه می گردد (ml5، که قبلاً تا دمای C50، گرم شده است) و حل می‌شود.

    ظرف حاوی محلول به سرعت به یخچال یا فریزر با دمای از پیش تنظیم شده منتقل می‌شود تا حلال سخت شده و موجب جداسازی فاز مایع – جامد شود.

    ترکیب سخت شده به مدت 2 ساعت سرد نگهداری شده و سپس به ظرف انجماد – خشک سازی، حمام نمک – یخ در دمای بین C5- و C10- منتقل می‌شود.

    نمونه ها سپس از طریق انجماد mmHg5/0 برای حداقل یک هفته خشک می شوند تا از حذف کامل حلال مطمئن شویم.

    اسفنج های بدست آمده از جداسازی فاز مایع – جامد محلول پلیمر دارای مورفولوژی لوله ای بسیار ناهمگون، با ساختار داخلی نردبانی شکل هستند (شکل 2-62).

    در این روش، کانال ها موازی با جهت سخت شدن (جهت انتقال گرما) بوده و دارای بخش ‏های تکراری با فاصله های یکنواخت عمود بر جهت سخت شدن (استحکام) هستند.

    قطر کانال‏ها و فاصل بین بخش های تکراری در کانال با نرخ سرد شدن و غلظت پلیمر و حلال مورد استفاده تغییر می کند.

    برای یک سیستم حلال – پلیمر، اندازه متوسط خلل و فرج با کاهش یافتن دما، زیاد می‌شود.

    ساختار خلل و فرج بدست آمده از این پردازش به بلورینگی حلال بستگی دارد.

    زمانی که دمای محلول پلیمر کمتر از نقطه انجماد (دمای بلورینگی) حلال () باشد، حلال به شکل بلور در آمده و فاز پلیمر به صورت ناخالصی از سطح بلورینگی خارج می‌شود.

    فاز پیوسته غنی از پلیمر در اثر تجمع پلیمر خارج شده از هر بلور منفرد حلال شکل می گیرد.

    پس از تصعید بلورهای حلال، اسفنجی با مورفولوژی خلل و فرج هایی به شکل اثر انگشت بلورهای حلال ایجاد می‌شود.

    گرادیان دما در امتداد مسیر سخت شدن (استحکام) (از سطح نمونه تا مرکز نمونه) می تواند منجر به ساختار بسیار ناهمگون خلل و فرج شود.

    -تهیه ماتریس های کامپوزیت پلیمر-HAP PREPARATION OF POLYMER – HAP COMPOSITE MATRICES اسفنج های کامپوزیت پلیمر وهیدروکسی اپتیت را می توان با جداسازی فاز مایع – جامد ترکیب حلال – پلیمر- HAPو تصعید متعاقب حلال تولید کرد.

    ترکیب حلال – پلیمر – HAP از طریق اضافه نمودن پودر HAP به محلول پلیمر بدست آمده، تهیه می‌شود.

    این ترکیب در طول شب در دمای اطاق چرخانده شده تا یک ترکیب هموژن بدست آید.

    سپس ترکیب تا زمان القای جداسازی فاز سردشده و حلال مانند فرایند ذکر شده برای ماتریس‏های پلیمر تحت خلاء تصعید می‌شود.

    در این روند، ml2 ترکیب دی اکسین – PLLA-HAP بجای محلول پلیمر در ظرف تفلون بکار می رود تا اسفنج کامپوزیت بدست آید.

    ترکیب نهایی اسفنج کامپوزیت HAP-PLLA بوسیله غلظت محلول پلیمر و مقدار HAP در ترکیب تعیین می‌شود.

    روش جدا سازی فاز مایع – جامد، یک ساختار پیوسته از خلل، فرج‏های نامنظم متصل به هم در اسفنج پلیمر- HAP که با اسفنج پلیمری خالص بسیار تفاوت دارد ایجاد می کند (شکل 3-62).

    اندازه خلل و فرج های نامنظم از چندین میکرومتر تا حدود 300 است.

    دیواره خلل و فرج ها از پلیمر و HAP تشکیل شده است.

    ذرات HAP افزوده شده به محلول پلیمر، بلورینگی حلال را به هم زده و با تاخیر انداختن در رشد بلور، بلورینگی حلال را تغییر می دهد و در نتیجه منجر به شکل گیری بلورهای نامنظم بیشتری می‌شود.

    از طرف دیگر، هم ذرات HAP و هم پلیمر از سطح بلورینگی خارج شده و فاز غنی از پلیمر- HAP را ایجاد می کند.

    ذرات HAP به طور تصادفی در ماتریس پلیمر توزیع می شوند.

    بعد از تصعید حلال، فاز غنی از پلیمر- HAP چارچوب پیوسته اسفنج پلیمر – HAP را تشکیل داده و فضاهای اشغال شده اولیه توسط بلورهای حلال بصورت خلل و فرج های اسفنج درمی آیند.

    در نتیجه رشد نامنظم بلور حلال، خلل و فرج های نامنظم موفولوژی غالب اسفنج کامپوزیت پلیمر- HAP را ایجاد می کنند.

    در فرآیند جداسازی فاز مایع – جامد، میکروساختار اسفنج کامپوزیت را می توان با تغییر غلظت پلیمر، مقدار HAP، دمای فرونشانی، پلیمر، و حلال بکار رفته کنترل کرد.

    هم اندازه خلل و فرج و هم میزان تخلخل با کاهش غلظت پلیمر و مقدار HAP افزایش می یابد.

    همچنین، خصوصیات مکانیکی اسفنج های کامپوزیت بطور قابل ملاحظه ای نسبت به اسفنج های پلیمری خالص بهبود می یابد.

    کامپوزیت‏های حاوی HAP، موادی با خصوصیات هدایت استخوانی خوب بوده و داربست های مناسبی برای مهندسی بافت استخوان به شمار می روند.

    تهیه ماتریس های کامپوزیت پلیمر آپاتیت توسط فرآیند زیست تقلیدی PREPARATION OF POLYMER-APATITE COMPOSITE MATRICES BY A BIOMIMETIC PROCESS فرآیند زیست تقلیدی جهت شکل دهی آپاتیت در اسفنج های پلیمری بدست آمده از جداسازی فاز جامد- مایع بکار برده می‌شود.

    اسفنج های پلیمری توسط جدا سازی فاز جامد- مایع که در ارتباط با ماتریس‏های پلیمر تشریح شد، تهیه می شوند.

    مایع شبیه سازی شده بدن (SBF) با حل کردن مواد شیمیایی با درجه معرف (Na2So4, CaCl2, MgCl2 .6H2O , K2HPO4.

    3H2O, KCl, NaHCo3 ,NaCl) در آب یون زدایی شده تهیه می شود، و غلظت های یون غیر آلی آنها 5/1 برابر پلاسمای خون انسان است.

    این مایع در PH برابر 4/7 در با تریس (هیدرو کسی متیل) آمینومتان و اسید هیدروکلریک (HCl) تثبیت می‌شود.

    پنج گونه اسفنج پلیمری مثلث شکل با ابعاد mm6*mm8*mm12 در ml100 SBF که در یک بطری شیشه ای حفظ شده است، در دمای غوطه ور می شوند.

    SBF هر یک روز در میان عوض می‌شود.

    بعد از نگهداری در مدت زمان های مختلف، گونه ها از مایع خارج شده و در طول یک شب در ml100 آب یون زدایی شده غوطه ور می شوند تا یون‏های غیر- آلی قابل حل خارج شوند، سپس در دمای اتاق خشک می‌شود.

    فرآیند زیست تقلیدی جهت شکل دهی آپاتیت در اسفنج های پلیمری بدست آمده از جداسازی فاز جامد- مایع بکار برده می‌شود.

    اسفنج کامپوزیت بدست آمده دارای تعداد زیادی میکرو ذرات آپاتیت رشد یافته بر روی سطوح دیواره های خلل و فرج است (شکل 4-62).

    ذرات آپاتیت مشابه آپاتیت استخوان طبیعی در ترکیبات و ساختارهای تشریح شده با میکروسکوپی اسکن الکترونی (SEM)، اسپکتروسکوپی تفرق انرژی (EDS)، انکسار اشعه X (XRD) و تحلیل تبدیل فوریه (FTIR) IR می باشد.

    تعداد و اندازه ذرات با فاکتورهای مختلفی مانند، زمان نگهداری، غلظت یونی SBF، ناحیه سطح پلیمر و اصلاح سطح، کنترل می شوند.

    چگالی (تعداد ذرات در واحد سطح)، قطر متوسط ذره و جرم کل آپاتیت با زمان نگهداری افزایش می یابد.

    خصوصیات مکانیکی این ماتریس کامپوزیت جدید بطور قابل ملاحظه ای نسبت به ماتریس پلیمر خالص اصلاح شده و نیز با زمان نگهداری افزایش می یابد.

    از آنجا که ذرات آپاتیت بر روی دیواره های خلل و فرج تقلیدی از استخوان معدنی تشکیل می شوند، انتظار بهبود هدایت استخوانی می رود.

    -جداسازی فاز مایع – مایعLIQUID – LIQUID PHASE SEPARATION زمانی که دمای بلورنیگی حلال بسیار کمتر از دمای جداسازی فاز محلول پلیمر آمورف باشد، در اثر کاهش دمای محلول پلیمر نسبت به بالاترین دمای بحرانی محلول، تفکیک فاز مایع – مایع رخ می دهد.

    شکل 5-62، نمودار یک فاز تعادلی معمولی سیستم محلول پلیمر آمورف را نشان می دهد.

    منحنی اسپینودال منطقه تفکیک فاز مایع – مایع را به دو ناحیه ترمودینامیکی فراپایدار(ناحیه بین بینودال اسپینودال) و ناحیه ترمودینامیکی ناپایدار (ناحیه محدود شده توسط اسپینودال) تقسیم می کند.

    زمانی که یک محلول پلیمر هموژن در اثر یکی از دو مکانیزم: هسته ای شدن و رویش یا تجزیه اسپینودال، تا دمای ترکیب کمتر از دمای تجزیه بینودال سرد شود، نیرویی به وجود خواهد آمد که منجر به تفکیک سیستم به دو فاز غنی از پلیمر و عاری از پلیمر می‌شود.

    در یک محلول پلیمر با غلظت بسیار کم، زمانی که نقطه دمای ترکیب زیر ناحیه فرا پایدار قرار گیرد، آرایش ساختار ممکن حاوی قطرات فاز غنی از پلیمر پراکنده در ماتریس فاز عاری از پلیمر می‌شود.

    در این حالت پس از خارج سازی حلال، پلیمر جامد پودری شکل بدست می آید (شکل 1-62).

    زمانی که نقطه دمای ترکیب زیر ناحیه ناپایدار قرار گیرد، ساختار زیست پیوسته ای بدست می آید که در آن فاز غنی از پلیمر و فاز عاری از پلیمر کاملاً با هم پیوند خورده اند که این وضعیت در اثر تجزیه اسپینودال خواهد بود.

    اسفنجهای با ساختار شبکه خلل و فرجی پیوسته، پس از حذف حلال از این سیستم تفکیک فازی بدست می آیند (شکل 1-62) زمانی که نقطه دمای ترکیب زیر ناحیه فرا پایدار محلول پرغلظت پلیمر قرار گیرد، قطرات فاز عاری از پلیمر در ماتریس فاز غنی از پلیمر شکل گرفته و اسفنجی با ساختار خلل و فرج بسته بدست می آید.

    (شکل 1-62) در یک محلول پلیمر نیمه بلورین، تفکیک فازی به سبب بلورینگی پلیمر بسیار پیچیده‏تر است.

    اگر دمای محلول پلیمر به اندازه کافی پایین باشد، محلول دچار نیروهای رانش برای تفکیک فاز مایع – مایع و بلورینگی پلیمر شده و ساختار نهایی سیستم را تعیین می‏کند بطور کلی، تفکیک فاز مایع – مایع سریعتر از بلورینگی پلیمر اتفاق می افتد.

    محلول در ابتدا تفکیک فاز مایع – مایع را تجربه کرده و سپس بلورینگی پلیمر در فاز غنی از پلیمر رخ می دهد که مورفولوژی محلول تفکیک فاز اساساً به تفکیک فاز مایع مایع بستگی پیدا می کند.

    در برخی موارد، محلول پلیمر در خلال فرآیند سردسازی به شکل ژل در میآید.

    ژل شدگی فرآیندی است که در آن کل محلول پلیمر به شکل ژل که شبکه ای از زنجیره های پلیمری همبر(cross-linked) با حلال به دام افتاده در شبکه است سخت می‌شود.

    در یک محلول پلیمری نیمه بلورین، چفت شدگی توده های کوچک بلور، در شکل گیری ژل نقش کلیدی بازی می کنند.

    در اثر حذف حلال از ژل ساختار بسیار متخلخلی بدست می آید.

    زمانی که دمای بلورینگی پلیمر بالاتر از دمای اسپینو دال باشد، بلورینگی پلیمر در محلول قبل از تفکیک فاز اسپینودال در طول فرآیند سردسازی رخ می دهد.

    اگر محلول پلیمر به اندازه کافی در دمای بالاتر از دمای اسپینودال نگهداری شود، محلول دچار تفکیک فاز القای بلورینگی شده که نوعی دیگر از تفکیک فاز مایع – جامد است.

    فاز غنی از پلیمر توسط هسته ای شدن و رویش بلورهای پلیمر ایجاد می‌شود.

    پلیمر پلاکت شکل در ماتریس فاز عاری از پلیمر به حالت تعلیق درامده و یا به سرعت د محلول ته نشین می‌شود.

    زمانی که غلظت پلیمر به اندازه کافی بالا باشد، عمل ژل شدگی نیز در فرآیند فاز تفکیک رخ می دهد که از آن می توان برای ساخت اسفنج های پلیمری استفاده کرد.

    -تهیه ماتریس های پیوسته شبکه پلیمر PREPARATION OF CONTINOUS NETWORK POLYMER MATRICES تفکیک فاز مایع – مایع القا شده گرمایی محلول پلیمر را می توان با انتخاب یک حلال با نقطه انجماد پایین تر از دمای تفکیک فاز محلول پلیمر ایجاد کرد.

    برای پلی - هیدروکسیل اسیدها، ترکیب دی اکسین و آب برای دستیابی به تفکیک فاز مایع – مایع بکاربرده می‌شود.

    یک محلول پلیمر صاف، (که قبلا تا دمای 60C گرم شده باشد) تا دمای از قبل تعیین شده سرد گشته تا عمل تفکیک فاز مایع – مایع صورت گیرد.

    سپس محلول منجمد شده به داخل ظرف خشک سازی – انجماد، در دمای بین 5C- و 10C- در حمام یخ – نمک منتقل می‌شود.

    بعد از خشک سازی از طریق انجماد برای یک هفته در mmHg5/0، حلال کاملاً خارج شده و اسفنجی متخلخل باقی می ماند.

    بسته به اینکه تفکیک فاز در کدام قسمت نمودار فاز دما – ترکیب محلول پلیر رخ دهد، از طریق تفکیک فاز مایع – مایع می توان، هم ماده پودری شکل و هم اسفنجی با شبکه خلل و فرج پیوسته همگن بدست آورد (شکل 6-62).

    ساختار نهایی ماتریس حاصل از تفکیک فاز مایع – مایع به غلظت محلول پلیمر، دمای فرونشانی (quenching temperature) و وزن مولکولی پلیمر بستگی دارد.

    بطور کلی، ساختار پودر شکل از محلول پلیمر با غلظت بسیار کم بدست می آید در حالیکه اسفنج با ساختار خلل و فرج همگن از محلول پلیمری که دارای غلظت نسبتا بالاتر است حاصل می‌شود.

    در غلظت یکسان، پلیمری که دارای وزن مولکولی بالاتری است برای ایجاد آرایش ساختار یکنواخت خلل و فرج همگن مطلوب تر است.

    در یک محدوده غلظت مشخص پلیمر، دمای فرونشانی کمتر (نرخ سرد سازی بالاتر) معمولاً منجر به ایجاد شبکه خلل و فرج در هم با اندازه خلل و فرج یکنواخت می‌شود.

    دمای فرونشانی بالاتر (نرخ سرد سازی پایین تر) منجر به خلل و فرج های بزرگ تر با توزیع اندازه خلل و فرج وسیع تر می گردد.

    اندازه خلل و فرج اسفنج از تفکیک فاز مایع – مایع بدست آمده که معمولاً از چندین میکرومتر تا چند ده میکرومتر است.

    فاز تفکیک شده غیر دقیق (نامرغوب) در طول مراحل پایانی تفکیک فازی فاکتور دیگر است که بر مورفولوژی فاز سیستم تاثیر می گذارد.

    زمانی که نمونه در دمای تفکیک فازی قرار می گیرد، اندازه متوسط قطرات متناسب با کاهش تعداد قطرات در واحد حجم میل به افزایش می یابند، نیروی رانش برای چنین افزایشی در اندازه متوسط قطرات، تمایل سیستم در کمینه کردن انرژی آزاد بین سطحی یا به حداقل رساندن سطح درون لایه ای بین فازهای غنی از پلیمر و عاری از پلیمر است.

    این پدیده را می توان برای کنترل اندازه خلل و فرج اسفنج های تهیه شده از تفکیک فاز مایع – مایع، بخصوص برای ساختارهای متخلخل داربست های پلیمری مهندسی بافت که در آنها اندازه مناسب خلل و فرج برای کاشت سلول الزامی است بکار برد.

    -تهیه ماتریس های پلیمری با شبکه نانو رشته ای PREPARATION OF POLYMER MATRICES WITH NANOFIBROUS NETWORK برای تهیه ماتریس های نانو رشته ای PLLA بسیار متخلخل از محلول PLLA القاء شده انعقاد گرمایی باید سیستم حلال مناسب انتخاب شود.

    بطور کلی، مراحل پردازش عبارتند از: 1-محلول ml2 PLLA (که قبلاً تا دمای C50 گرم شده باشد) به ظرف تفلون اضافه می‌شود.

    ظرف حاوی محلول PLLA بلافاصله در یخچال یا فریزر با دمای از پیش تعیین شده برای ژل شدن قرار داده می‌شود.

    سیستم های حلال مختلفی (از جمله THF ، DMF ، پیریدین، THF- متانول، دی اکسین – متانول، دی اکسین-H2O ، دی اکسین – استون) برای تهیه ژل های پلیمر بکار برده می‌شود.

    زمان ژل سازی به دما، حلال و غلظت PLLA محلول بستگی دارد.

    بعد از ژل شدگی و قبل از شروع مرحله بعدی، ژل در دمای ژلاتینی برای 2 ساعت دیگر نگهداری می‌شود.

    2-ظرف حاوی ژل برای تعویض حلال در آب مقطر غوطه ور می‌شود.

    آب سه بار در روز و به مدت 2 روز عوض می گردد.

    3-سپس ژل از آب خارج شده و توسط تکه کاغذ صافی پالایش می‌شود و در دمای C20- به مدت 2 ساعت در فریزر قرار می گیرد.

    4-ژل منجمد شده را در ظرف خشک ساز – انجماد در دمای 5- تا C10- در حمام یخ –نمک قرارداده و سپس تحت خلاء (mmHg5/0( از طریق فرآیند ژل سازی، می توان شبکه های سه بعدی نانو رشته ای را از محلول PLLA بدست آورد (شکل 7-62).

    شبکه رشته ای دارای رشته هایی (فیبرهایی) با قطر 50 تا mm500 است.

    آرایش شبکه ای رشته ها به دمای ژل سازی حلال محلول PLLA بستگی دارد.

    بطور کلی، در دمای ژل سازی پایین، ساختار نانو رشته ای، شکل می گیرد.

    همچنین دمای ژل سازی برای ساختار رشته ای بستگی به حلال بکار رفته دارد.

    برای یک محلول PLLA-THF ، دمای ژل سازی برای تشکیل ساختار نانو رشته‏ای باید کمتر از حدود C15 باشد.

    تخلخل ماتریس نانو رشته ای با افزایش غلظت پلیمر کاهش می یابد در حالیکه خصوصیات مکانیکی (از قبیل مدول یانگ و استحکام کششی) با غلظت پلیمر افزایش می یابد.

    فرآیند ژل سازی ساخت ماتریس های رشته ای دارای مزایای مختلفی است.

    که از آنجمله عدم نیاز به تجهیزات می باشد که بر عکس روش ساخت پارچه‏های غیر بافتی با تکنولوژی نساجی است.

    این فرآیند همچنین بسیار ساده تر است.

    ایجاد رشته هایی با قطر مشابه ماتریس های برون سلولی طبیعی با واحد نانومتر در تکنولوژی نساجی بسیار مشکل و یا حتی غیرممکن است.

    این فرآیند را می توان بوسیله قالب، مستقیماً برای ساخت داربست به شکل آناتومی قسمتی از بدن بکار برد.

    نرخ سطح به حجم در این روش بسیار بالاتر از آن دسته پارچه های رشته ای غیر بافتی تکنولوژی نساجی یا اسفنج های ساخته شده با روش های دیگر است.

    هر چقدر که مساحت سطح بالاتر باشد، چسبندگی سلول افزایش می یابد.

    برای بسیاری از انواع سلولها جابجایی سلول، رشد و عملکردهای متمایز سلول، همگی بستگی به چسبندگی سلول دارند.

    بنابراین ماتریس های برون سلولی غیر بافتی مصنوعی شرایط (محیط) بهتری برای چسبندگی، تکثیر و عملکرد سلول فراهم می کنند.

    -تهیه ماتریس های پلیمری با ساختار پلاکت شکل PREPARATION OF POLYMER MATRICES WITH PLATELETLIKE STRUCTURE ماتریس PLLA بسیار متخلخل با ساختار پلاکت شکل از القای گرمایی ژلاتینی محلول PLLA در دمای نسبتاً بالا تهیه می شوند.

    همچنین حلال های بکار رفته در تهیه ماتریس های نانو رشته ای را می توان جهت ساخت ماتریس هایی با ساختار پلاکت شکل نیز بکار برد.

    فرآیند تهیه اسفنج ها با ساختار پلاکت شکل مشابه آن چیزی است که در رابطه با شبکه های نانو رشته ای توصیف شده البته، دمای ژل سازی باید متناسب با حلال بکار رفته، بالاتر باشد.

    برای یک محلول PLLA-THF، اسفنج های با ساختار پلاکت شکل در دمای ژل سازی بالاتر از C20 شکل می گیرند (شکل 8-62).

    هسته سازی و رشد بلورهای PLLA در دمای بالاتر از دمای تفکیک فاز اسپینودال می توان سبب شکل گیری ساختار پلاکت شکل شود.

    -تهیه ماتریس های نانو رشته ای با ساختار ماکرو متخلخل PREPARATION OF NANOFIBROUS MATRICES WITH MACROPORE STRUCTURE ماتریس رشته ای سه بعدی تهیه شده از ژلاتین محلول PLLA دارای خلل و فرج هایی با اندازه متوسط (فاصله بین رشته ها) چندین میکرومتر هستند.

    البته، داربست های مهندسی بافت باید دارای خلل و فرج های حداقل چند ده میکرومتر باشند تا به خوبی دانه های سلول را در خود جای دهند.

    برای بدست آوردن داربست هایی با ساختار نانو رشته ای و خلل و فرج هایی به اندازه کافی بزرگ برای کشت سلولی، ترکیبی از روش‏های ژل سازی و پالایش پروژن بکار برده می‌شود.

    ذرات شکر به عنوان پروژن برای تهیه داربست هایی با ساختار نانو رشته ای و معماری ماکرو متخلخل به کار برده می شوند.

    محلول پلیمر از پیش گرم شده به آرامی بر روی ذرات شکر در قالب چکانده شده و سپس تا دمای ژلاتینی از پیش تعیین شده سرد می‌شود.

    سپس کامپوزیت ژل – شکر در آب مقطر غوطه ور شده تا خروج حلال و پالایش شکر از کامپوزیت به طور همزمان انجام گیرد.

    ژل بعد از 4 روز از آب خارج شده و با کاغذ صافی پاک گردیده و به مدت 2 ساعت در دمای C20- در فریزر قرار داده می‌شود.

    ژل منجمد شده در دمای 5- تا C10- در حمام یخ – نمک تحت خلاء (mmHg5/0 برخلاف دیواره خلل و فرج اسفنج های تهیه شده با روش سنتی پالایش نمک، دیواره خلل وفرج ماتریس های جدید دارای شبکه نانو رشته ای است.

    میکرو ساختار رشته ای به عنوان داربستی برای مهندسی بافت می تواند چسبندگی سلول ها را افزایش داده و ساختمان ماکرو متخلخل آن، ساختار متخلخلی ایجاد می کند که برای توزیع فضایی سلول مطلوب است.

  • فهرست:

    ندارد.


    منبع:

    ندارد.

پیشگفتار قالب گیری حلال یک روش ساده برای تولید ساختارها در مهندسی بافت است. در این روش پلیمر در یک حلال مناسب حل شده و در قالب ریخته می شود. سپس حلال حذف گردیده و حالت پلیمر را در شکل دلخواه (مورد نظر)حفظ می‌کند این شیوه به شکل های قابل حصول محدود می شود. عموماً، صفحات صاف و لوله ها تنها طرح های قابل شکل گیری هستند اما با قرار دادن صفحات صاف روی هم نیز می توان ترکیبات پیچیده تری ...

پیشگفتار قالب گیری حلال یک روش ساده برای تولید ساختارها در مهندسی بافت است. در این روش پلیمر در یک حلال مناسب حل شده و در قالب ریخته می شود. سپس حلال حذف گردیده و حالت پلیمر را در شکل دلخواه (مورد نظر)حفظ می‌کند این شیوه به شکل های قابل حصول محدود می شود. عموماً، صفحات صاف و لوله ها تنها طرح های قابل شکل گیری هستند اما با قرار دادن صفحات صاف روی هم نیز می توان ترکیبات پیچیده تری ...

مهندسی بافت وعده بزرگ تهیه اندام های کاملاً عملیاتی برای رفع مشکل کمبود عضو اهدایی را داده است. روش های متداول آزمایشگاهی تشکیل این گونه بافت ها را معمولاً از دستگاههای مختلط (هیبرید) شامل داربست های پلیمری زیست تخریب پذیر و سلول های این بافت ها استفاده می کنند. روش های متعددی در شکل دهی و پردازش پلیمرها برای استفاده در مهندسی بافت توسعه یافته است که هر فرایند مجزای آن، دارای ...

پیشگفتار داربست های به دست آمده از طریق روش بسپارش کانیدهای خوبی برای مهندسی بافت به شمار رفته و به دلیل سهولت ساخت نسبت به روش دیگر ساخت داربست ارجحیت دارند. با وجودیکه پلیمرهای مختلفی را می توان به این روش بسپارش کرد. اما تعداد کمی از آنها منجر به داربست هایی با قابلیت دخول سلول یا همان داربست های متخلخل می شوند. برای نمونه پلی اتیلن گلیکول- مالتی-اکریلیت و پلی 2- هیدروکسی ...

داربست های پلیمری بکار رفته به عنوان جانشین برای ماتریس برون سلولی ارثی (ECM)، برای بازسازی استخوان، غضروف، کبد، پوست و بافت‏های دیگر استفاده می‌شود. پلی لاکتید (PL)، پلی گلیکولید (PG) و کوپلیمرهای آنها (PLG) مواد مناسبی برای اعضاء جانشین به شمار می روند، زیرا در هنگام کاشت در اثر هیدرولیز بطور تصادفی تخریب شده و محصولات تخریبی آنها به شکل دی اکسید کربن و آب کلاً از بدن خارج ...

پلیمر ها و سرامیک ها به طور جداگانه یا ترکیبی به شکل مکمل یا گزینه ای برای نسج آلوگرفت و زنوگوفت به عنوان جایگزین بافت سخت در کاربرد های دندانی و ارتوپدی بکار برده می شوند، و از آنجا که هر ماده خصوصیات ذاتی خود را دارد، برای کاربردهای خاصی مناسب خواهد بود. چندین پلیمر زیست تخریب پذیر در پروژه‏های تحقیقاتی و استفاده‏های بالینی برای کاربردهای ماهیچه ای – اسکلتی مورد آزمایش قرار ...

یکی از معضلات بزرگی که علم پزشکی از دیرباز با آن درگیر بوده است، ارائه درمانی قطعی برای بازسازی بافت های از کار افتاده و یا معیوب است. متداول ترین شیوه در درمان این نوع بافت ها، روش سنتی پیوند است که خود مشکلات عدیده ای را به دنبال دارد. از جمله این مشکلات می توان به کمبود عضو اهدائی، هزینه بالا و اثرات جانبی حاصل از پیوند بافت بیگانه Allograft)) که مهمترین آنها همان پس زنی بافت ...

لایه سازی غشاء برای درمان سلول های کپسوله شدن برای رهایش دامنه گسترده ای از محصولات به دست آمده از مولکول های کوچک (برای مثال، دوپامین، انکفالین‏ها) تا محصولاتی با ژن های بسیار بزرگ (مانند فاکتورهای رشد، ایمیونوگلوبولین ها (گلوبولین های ایمنی)) را در بر می گیرد. بسیاری از بیماری ها درمدل های حیوانی کوچک و بزرگ و موارد انسانی مطالعه شده اند. اهداف بیماری شامل از کار افتادگی کبد، ...

- مهندسی بافت مهندسی بافت احتمال بوجودآمدن بافتهای invito و جانشینی ارگان های معیوب و ناقص invivo را پیشنهاد می کند. مشکلاتی در استراتژیهای پیوند های بافت و ارگان کنونی وجود دارند زیرا تعداد خاصی از بیماران در لیست انتظار می باشند. این لیست از 095/19 بیمار د سال 1989 به 800/74 نفر تا فوریه 2001 فقط در آمریکا افزایش یافته است. این بیماران شانس کافی برای دریافت پیوندها ممکن است ...

مقدمه: یکی از معضلات بزرگی که علم پزشکی از دیرباز با آن درگیر بوده است، ارائه درمانی قطعی برای بازسازی بافت های از کار افتاده و یا معیوب است. متداول ترین شیوه در درمان این نوع بافت ها، روش سنتی پیوند است که خود مشکلات عدیده ای را به دنبال دارد. از جمله این مشکلات می توان به کمبود عضو اهدائی، هزینه بالا و اثرات جانبی حاصل از پیوند بافت بیگانه Allograft)) که مهمترین آنها همان پس ...

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول