اثر افزودن پلورونیک به بستر پلی‌کاپرولاکتون برای افزایش آبدوستی آمیخته با روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

از پلی‌کاپرولاکتون به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب به ­طور گسترده در کاربردهای پزشکی استفاده می­شود. با وجود این، آبگریزی ذاتی این پلیمر مانعی در جهت رسیدن به چسبندگی، رشد و تکثیر سلولی مطلوب در مقایسه با سایر پلیمرهای آبدوست زیست‌سازگار است. تاکنون روش‌های متفاوتی برای کاهش آبگریزی پلی‌کاپرولاکتون پیشنهاد شده است. همچنین، شبیه‌سازی دینامیک مولکولی روش مناسبی برای پیش‌بینی و بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی سامانه‌های پلیمری است. در همین راستا، آمیخته‌سازی پلی‌کاپرولاکتون با پلورونیک در این مطالعه، شبیه‌سازی و بررسی شد. خواص ترمودینامیکی حاصل از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای دو سامانه محاسبه و تحلیل شد. تحرک کم و زیادبودن دمای انتقال شیشه‌ای زنجیر‌های پلورونیک نسبت به پلی‌کاپرولاکتون و برهم­ کنش مناسب قطعه­‌های پلی‌پروپیلن‌ اکسید با پلی‌کاپرولاکتون به­‌عنوان دلایل اصلی کاهش چگالی و افزایش حجم آزاد سامانه پلی‌کاپرولاکتون-پلورونیک نسبت به پلی‌کاپرولاکتون خالص درنظر گرفته شد. با بررسی نسبت مدول توده به برشی، چقرمه‌ترشدن آمیخته پلی‌کاپرولاکتون نسبت به حالت خالص آشکار شد. از طرفی، بیشتربودن انرژی برهم­‌کنش سامانه پلی‌کاپرولاکتون-پلورونیک نسبت به پلی‌کاپرولاکتون خالص با آب نشان‌دهنده آبدوست‌تربودن آمیخته به علت تما‌یل زیاد ترمودینامیکی قطعه‌های آبدوست پلی‌اتیلن‌ اکسید به مولکول‌های آب است. در نهایت، جابه‌جایی مربع میانگین برای مولکول‌های توده و بین‌سطحی آب در مجاورت دو سامانه پلیمری محاسبه شد. نتایج گویای تفاوت رفتار مولکولی لایه آب بین‌سطحی و فاز آب توده است. در راستای اعتبارسنجی نتایج حاصل از شبیه‌سازی، آزمون زاویه تماس آب انجام شد. کاهش زاویه تماس آب نشان‌دهنده افزایش آبدوستی فیلم نازک پلی‌کاپرولاکتون-پلورونیک نسبت به پلی‌کاپرولاکتون خالص است.