Journal of Advanced Biomedical Sciences

fa مطالعه تجربی و ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت‌های منفرد و مرکب نانومقیاس (PCL/PU) ساخته‌شده به روشهای الکتروریسی هم‌زمان و الکتروریسی آمیخته Experimental Study and Evaluation of Mechanical Properties of Nano-Scale Single and Composite Structures (PCL/PU) Fabricated by Co-Electrospinning and Blend-Electrospinning Methods. بیوتکنولوژی پزشکی Medical Biotechnology پژوهشي Research زمینه و هدف: ماتریکس خارج سلولی(ECM)  به‌عنوان ساختار تشکیل‌دهنده‌ی بافت‌های بدن، جایگاهی جهت نگهداری سلول‌ها و ساختاری سه‌بعدی از نانوالیاف پروتئینی و پلی ساکاریدی با قطر 500-50 نانومتر دارد. الکتروریسی روشی است که اجازه تولید نانوالیاف در این محدوده را می‌دهد. مواد و روش‌ها: پلی‌کاپرولاکتان، پلییورتان و حلال‌های کلروفرم، اتانول، تتراهیدرو فوران و دی‌متیل فرمامید و <a href="http://222555.ir/index.php/features-2/2015-11-11-08-48-56/3786-fdgsas">1،1،1،3،3،3 هگزا فلورو 2 پروپانول</a> مورداستفاده قرار گرفتند. ساختارهای منفرد PCL و  PU و ساختار کامپوزیتی (50:50)PCL/PU با استفاده از روش الکتروریسی همزمان و آمیخته طراحی شدند. ساختار و مرفولوژی در ساختارهای منفرد و کامپوزیت توسط آنالیزهای SEM، FTIR و خواص مکانیکی توسط انجام تست کشش (حداکثر تحمل نیرو، تنش، کرنش و مدول یانگ) موردبررسی قرار گرفت. نتایج: ساختارهای منفرد و کامپوزیتی بر اساس روش ساخت، مورفولوژی و خواص مکانیکی مطلوبی جهت کاربردهای مهندسی بافت دارند. محدوده تغییرات میانگین قطر الیاف و مدول یانگ در ساختارهای طراحی‌شده به ترتیب 89 ± 228 تا 95 ± 470 نانومتر و 39/0 ± 20/1 تا 54/0 ± 03/8 مگاپاسکال است. ساختارهای کامپوزیتی ساخته‌شده به روش الکتروریسی همزمان و آمیخته به ترتیب کمترین میانگین قطر الیاف nm 89 ± 228 و بیشترین استحکام MPa 54/0 ± 03/8 را دارا میباشند.  نتیجه گیری: ساختارهای کامپوزیتیهای طراحی‌شده ازنظر ساختار، مورفولوژی و خواص مکانیکی مناسب می‌توانند به‌عنوان جایگزین مصنوعی مورداستفاده قرار گیرند. ساختار‌های کامپوزیتی طراحی‌شده به روش الکتروریسی آمیخته به دلیل عدم حرکت آزادانه نانوالیاف پلی‌یورتان و ایجاد انقباض ذاتی در ساختار کامپوزیت میزان استحکام بیشتری را نسبت به ساختارهای دیگر نشان می‌دهند.     Background & Objective: Extracellular matrix (ECM) as a three-dimensional structure consisting of protein nanofibers and polysaccharides with a diameter of 50-500 nm is a place to store cells. Electrospinning is a method that allows nanofibers to be produced in this range and even beyond. Materials & Methods: Polycaprolactone, polyurethane, and required solvents chloroform, ethanol, Tetrahydrofuran, dimethylformamid and 1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propanol were used without any purification. Single and composite scaffolds were fabricated of these polymers using Co-electrospinning and Blend-electrospinning methods. The morphological and mechanical properties of the neat and composite structures were evaluated through SEM, FTIR, and Tensile tese. Result: Results showed that the average fiber diameter and Young’s modulus changes’ range in composite and single structures obtained 228 ± 89 to 470 ± 95 nm and 1.2 ± 0.39 to 8.03 ± 0.54 MPa. Composite structures fabricated using Co-electrospinning method have smaller mean fiber diameter 228 ± 89 nm and composite structures fabricated using blend electrospinning have highest Young’s modulus 8.03 ± 0.54 MPa comparison single structures.  Conclusion: The results showed that the produced composite structure meets the required mechanical properties to be used in tissue engineering and, because of its structural and morphological features, can be also applied as alternative scaffolds in the body. Composite structures produced by blend electrospinning method show a higher degree of strength compared to similar composite structures that produced by co-electrospinning method due to the free movement of the polyurethane nanofiber and the intrinsic contraction in the composite structure.   الکتروریسی, ساختار کامپوزیت, پلی ‌کاپرولاکتان, خواص مکانیکی, پلی یورتان Electrospinning, Composite Structures, Polycaprolactone, Mechanical properties, Polyurethane 1632 1645 http://jabs.fums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2189-1&slc_lang=fa&sid=1 Nafiseh Jirofti نفیسه جیرفتی nafise.jirofti@gmail.com 100319475328460019748 100319475328460019748 No . Chemical and Biomedical Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran گروه مهندسی شیمی و زیست پزشکی، دانشکده مهندسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران Davod Mohebbi-Kalhori داود محبی کلهری davoodmk@eng.usb.ac.ir 100319475328460019749 100319475328460019749 Yes . Chemical and Biomedical Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran گروه مهندسی شیمی و زیست پزشکی، دانشکده مهندسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران Afra Hadjizadeh افرا حاجی زاده afra.hajizadeh@aut.ac.ir 100319475328460019750 100319475328460019750 No . Department of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran گروه مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران Gholam Hosein Kazemzadeh غلامحسین کاظم زاده taherir@mums.ac.ir 100319475328460019751 100319475328460019751 No Department of Vascular Surgery, Vascular and Endovascular Surgery Research Center, Imam Reza Hospital, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran گروه جراحی عروق، مرکز تحقیقات جراحی عروق، بیمارستان امام رضا، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران Reza Taheri رضا طاهری taherir@mums.ac.ir 100319475328460019752 100319475328460019752 No Surgical Oncology Research Center, Imam Reza Hospital, Mashhad University of Medical Science, Mashhad, Iran مرکز تحقیقات انکولوژی جراحی، بیمارستان امام رضا، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران