تهیه چسب نانوکامپوزیتی آلکیل سیانواکریلات-poss برای ترمیم شکستگیهای فک

شکستگی استخوان فک از جمله شکستگی های متداول در میان آسیب های صورت هستند که تثبیت استخوان شکسته در طول ترمیم برای بازسازی صحیح ضروری است. هم اکنون شیوه های متعددی نظیر استفاده از سیم های فلزی یا صفحه و پیچ برای این منظور استفاده می شوند ولی این شیوه ها دارای معایبی شامل خروج قسمت شکسته از محل، احساس وجود جسم خارجی، ممانعت از رگزایی در محل، جذب مجدد استخوان، اختلال در رشد استخوان و ایجاد شکستگی های جدید هستند. این موضوع به ویژه برای کودکان اهمیت بالایی دارد. راه حل دیگر استفاده از چسب های بافتی است. بنابراین چالش های اولیه پیشروی این تحقیق شامل انتخاب چسب مناسب، تأمین آزادی عمل کافی برای جراح در زمان اعمال چسب به بافت، انتخاب مناسب سامانه پخت و تأمین استحکام کافی برای کاربرد در بافت های سخت بود. با توجه به بالاتر بودن استحکام چسب های بافتی آلکیل سیانوآکریلات در میان سایر چسب های بافتی، این چسب ها به عنوان پایه چسبی انتخاب شدند. در مرحله بعد به جای پلیمرشدن با مکانیزم متداول آنیونی برای سیانوآکریلات ها، واکنش از طریق مکانیزم رادیکالی و با شروع کننده نوری هدایت شد تا زمان کافی و کنترل شده ای را برای جراح فراهم کند. این در حالی است که روش مورد استفاده در این پروژه این امکان را فراهم می کند تا پس از قرارگیری چسب در محل بافت،پلیمرشدن با تابش نور و در زمان کنترل شده ای انجام شود. 1-فنیل- ?و ?-پروپاندیون (ppd) به عنوان شروع کننده نور مرئی انتخاب شد و در مقادیر ?/? ،?/?، 3 , 4% (w/w) استفاده شد. مونومرهای ?-اتیل-(هیدروکسی متیل)- ?و ?-پروپان دیول-تری متاکریلات (tmptma) یا نانوساختارهای poss متاکریله شده به عنوان عوامل شبکه ای کننده (به صورت جداگانه) در مقادیر ??،??، ?? یا ?? % استفاده شد. از آزمون جمع شدگی با شیوه دیسک متصل برای بررسی واکنش پلیمرشدن و ددنبال کردن سینتیک پخت استفاده شد. در این آزمون اثر غلظت شروع کننده و نوع و غلظت عوامل شبکه ای کننده بر زمان سفت شدن چسب، بیشبنه سرعت واکنش (نقطه تشکیل ژل) و میزان پس پخت و سهم گرمای ناشی از تابش نور در پلیمرشدن بررسی شد. آزمون های مکانیکی برای تعیین خواص مکانیکی توده و سطح کامپوزیت های چسبیِ تهیه شده انجام شدند. روند افزایش دمای ناشی از تابش و واکنش پخت در طول تابش اندازه گیری شد و زیست سازگاری نمونه ها با انجام آزمایشات سلولی به صورت کمیدر شرایط برون تنی تعیین شدند. رفتار تخریب حرارتی نمونه ها با آزمون tga بررسی شدند. نتایج نشان می دهند که با افزایش زمان تابش درصد کرنش جمع شدگی افزایش می یابد. درصد کرنش جمع شدگی و نیز سرعت کرنش جمع شدگی با افزایش غلظت شروع کننده تا ? % (w/w)افزایش می یابد ولی افزودن بیشتر شروع کننده تأثیری بر سرعت واکنش ندارد. با افزودن غلظت عامل شبکه ای کننده نیز درصد کرنش جمع شدگی و نیز سرعت کرنش جمع شدگی افزایش و زمان رسیدن به حداکثر سرعت کرنش جمع شدگی کاهش می یابد. با افزایش درصد عامل شبکه ای کننده، مدول ناحیه رابری و دمای انتقال شیشه ای افزایش می یابند. علاوه بر آن پیک مربوط به نمونه فاقد عامل شبکه ای کننده بلند و کم پهنا است، در حالی که نمونه های حاوی عامل شبکه ای کننده، پیک های پهنتری دارند. افزایش مقدار عامل شبکه ای کننده به دلیل افزایش پیوندهای دوگانه و افزایش سرعت تشکیل اتصالات عرضی موجب می شود که در هر دو نوع کامپوزیت، نمونه ها در زمان کمتری به بیشینه دمای تولید شده برسند. نتایج آزمون زیست سازگاری نشان می دهند که سه نمونه شامل نمونه چسب بافتی درماباند، نمونه فاقد عامل شبکه ای کننده و نمونه دارای درصد پایین شروع کننده کاملاً سمی است. تصاویر میکروسکوپ نوری از این سه نمونه نیز به وضوح گرد شدن سلول ها و مرگ سلولی را نشان می دهند. نتایج سایر نمونه ها با یکدیگر و با نمونه کنترل تفاوت معنی دار ندارند. ولی نتایج روش تماس مستقیم نشان میدهند که در تمامی نمونه ها سلول ها گردشده اند که نشانه آغاز مرگ سلولی است.تخریب نمونه فاقد عامل شبکه ای کننده در یک مرحله صورت می گیرد ولی سایر نمونه ها شامل دو مرحله تخریب هستند. با افزایش درصد عامل شبکه ای کننده در هر دو نوع کامپوزیت دمای تخریب % t10 افزایش می یابد.وزن باقیمانده در ??? درجه سانتی گراد در نانوکامپوزیت های شبکه ای شده با poss بیشتر از کامپوزیت های شبکه ای شده با tmptma است. این مشاهده به حضور عناصر معدنی در ساختار poss مربوط می شود. در واقع ساختارهای قفسی si-o-si درانتهای آنالیز حرارتی باقی می مانند.