در چند سال اخیر، مهندسی بافت به عنوان ابزاری کارآمد در ترمیم و بازسازی بافت ها واندام های آسیب دیده از اهمیت فراوانی برخوردار بوده است. روش های درمانی متعددی برای بهبود بافت های آسیب دیده گزارش شده است که یکی از این روش ها شامل کاشت سلول بر روی داربست سه بعدی و زیست تخریب پذیراست که این داربست نقش یک ماتریس خارج سلولی مصنوعی را ایفا می کند. این بافت پس از آن در محیط بدن قرار داده می شود تا با جایگزینی، آسیب ایجاد شده را برطرف کند. در این تحقیق هدف تهیه ساختاری دولایه از کیتوسان / ژلاتین و غشاء سیلیکونی با اتصال داربست کیتوسان / ژلاتین به غشاء سیلیکونی جهت استفاده در مهندسی بافت برای جایگزینی لایه میانی پوست بود. روش شستشوی نمک برای اولین بار جهت ساخت داربست سه بعدی کیتوسان / ژلاتین استفاده شد. نمونه هایی با نسبت کیتوسان به ژلاتین(80/20، 50/50 و20/80)، اندازه بلورهای سدیم کلراید (150-57 و 150-420 میکرومتر) و نسبت نمک به کیتوسان/ژلاتین(5 و 10 برابر) متفاوت با استفاده از روش شستشوی نمک تهیه شد. همچنین جهت مقایسه، داربست هایی از کیتوسان/ژلاتین با استفاده از روش مرسوم جدایش فازی جامد-مایع جهت مقایسه با روش شستشوی نمک تهیه شد. از محلول هایی با نسبت کیتوسان به ژلاتین 20 به 80 و غلظت های متفاوت(0/00125، 0/025 و 0/05 گرم بر میلی لیتر آب مقطر ) برای ساخت داربست با روش جدایش فازی استفاده شد.ویژگی های داربست کیتوسان/ژلاتین حاصل از هر دو روش از جمله ساختار حفرات، تخلخل، جمع شدگی، جذب محلول فسفات بافر سالین و خواص مکانیکی مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر تغییر نسبت کیتوسان/ ژلاتین استفاده شده(80/20، 50/50،20/80 و 0/100) بر زتا پتانسیل، زاویه تماس و چسبندگی سلول ها بر روی فیلم های تهیه شده از کیتوسان و ژلاتین بررسی شد؛ همچنین تاثیر ضخامت غشاء سیلیکونی بر عبور دهی بخار آب لایه سیلیکونی و استحکام کششی ساختار دو لایه نهایی نیز بررسی شد. میانگین ابعاد حفرات داربست های تهیه شده به روش شستشوی نمک بین 107-94 و 230-173 میکرومتر (وابسته به اندازه بلورهای نمک استفاده شده) است. داربست های تهیه شده به روش جدایش فازی نیز وابسته به غلظت محلول و دمای پیش سرمایش میانگین ابعاد حفرات متفاوتی(بین 86 تا 400 میکرومتر) دارند. نمونه های تهیه شده با روش شستشوی نمک مورفولوژی حفرات یکنواخت تر، بهم پیوستگی بالاتر، سطحی متخلخل تر و استحکام کششی پایین تری نسبت به داربست های ساخته شده به روش جدایش فازی نشان دادند. استحکام کششی داربست های تهیه شده به روش جدایش فازی با افزایش غلظت و انجام عملیات پیش سرمایش افزایش ولی ابعاد حفرات و بهم پیوستگی بین آنها کاهش می یابد. در داربست های تهیه شده به روش شستشوی نمک استحکام مکانیکی، میزان جذب محلول pbs و مقاومت نسبت به جمع شدگی با افزایش نسبت کیتوسان به ژلاتین استفاده شده افزایش نشان می دهد. میزان تخلخل نیز با کاهش نسبت بلور های کلرید سدیم استفاده شده کاهش نشان داده است. با اضافه کردن غشاء سیلیکونی به داربست ها علاوه بر بهبود عبور دهی بخار آب، افزایش مناسبی در میزان استحکام کششی و کرنش در شکست داربست ها ایجاد شد.

استفاده از رس های اصلاح شده در پلیمرها به منظور دستیابی به خواص برتر مکانیکی، حرارتی، نوری و... در چند سال اخیر به شدت توسعه یافته است. اصلاح رس را می توان توسط عوامل شیمیایی کوچک مولکول نظیر ترکیبات آلکیل آمونیوم یا پلیمرهای بلندزنجیر مناسب انجام داد. ترکیبات آلکیل آمونیوم یا سایر کوچک مولکولهایی که برای اصلاح ساختاری رس استفاده می شوند عمدتاً سمّی هستند و به ویژه برای کاربردهای پزشکی نامناسب اند. در نتیجه، استفاده از پلیمرهای نانوکامپوزیتی تهیه شده با استفاده از اصلاحگرهای متداول ( آلکیل آمونیومها و آلکیل آمینها) برای کاربردهای پزشکی مناسب نیستند. در این پروژه، از بیوپلیمر زیست سازگار کیتوسان به عنوان بین لایه ای کننده (intercalant) استفاده شد. کیتوسان بیوپلیمری است که در ph های زیر 7، دارای تعداد زیادی گروههای کاتیونی در طول زنجیر خود است. این ویژگی، کیتوسان را قادر می سازد در میان لایه های سیلیکاتی بنتونیت و مونتموریلونیت، که سطح آنها دارای بار منفی است، جذب و وارد شود. ورود کیتوسان به میان لایه های سیلیکاتی رس سبب افزایش فاصله میان لایه ها و در نتیجه فرآیند بین لایه ای شدن intercalation)) می شود. در این پروژه راهکار جدیدی برای این فرآیند در زمان بسیارکوتاهتر از معمول، با استفاده همزمان از ریزموج(microwave) و فراصوت(ultrasound) ارایه شد. اثر عواملی نظیر نسبت رس/بین لایه ای کننده، زمان واکنش و جرم مولکولی کیتوسان. بررسی شد. نمونه بهینه در نسبت کیتوسان به رس برابر با 4 ، جرم مولکولی 280000 گرم/مول کیتوسان و زمان واکنش 9 ساعت حاصل می شود. فاصله میان لایه های رس تا 24 انگستروم در رس های اصلاح شده افزایش یافت.آزمون سمیت شناسی سلولی(cytotoxicity) بر رسهای اصلاح شده با کیتوسان بررسی و زیست سازگاری آنها ارزیابی شد. آزمون کشت سلولی، زیست سازگاری رس زیست اصلاح شده را نشان می دهد. رس زیست اصلاح شده (biomodified clay) قابلیت استفاده در انتقال ژن، انتقال دارو، مهندسی بافت و نانوکامپوزیتهای پلیمری قابل استفاده در صنایع پزشکی را دارد. رس زیست اصلاح شده در صنایع غذایی و کشاورزی نیز قابل استفاده است. تهیه هیدروژلهای نانوکامپوزیتی، دستیابی به خواص مکانیکی برتر را که در بسیاری از کاربردها به ویژه پزشکی مورد نظر است، امکان پذیر می سازد. در بخش دوم پروژه، هیدروژلهای نانوکامپوزیتی متشکل از 2-اکریلامیدو-2- متیل پروپان سولفونیک اسید اصلاح شده با کیتوسان-رس با روش پلیمرشدن درجا (in-situ polymerization) تهیه شد. خواص مکانیکی و گرمایی این هیدروژل نانوکامپوزیتی پیشرفت قابل ملاحظه ای در مقایسه با پلیمر متناظر غیر کامپوزیتی داشت. خواص رسهای اصلاح شده و هیدروژلهای نانوکامپوزیتی ساخته شده با استفاده از دستگاههای گرما وزن سنجی، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپی الکترونی عبوری، ریومتری و آنالیز حرارتی-مکانیکی دینامیکی بررسی شد. در نسبت 6 درصد رس اصلاح شده با کیتوسان، هیدروژل نانوکامپوزیتی بهینه حاصل می شود. درصد های بیشتر رس سبب ایجاد مزاحمت برای واکنش می شود و شبکه هیدروژلی ناقص تری شکل می گیرد. آزمونهای ریولوژیکی و آنالیز حرارتی-مکانیکی دینامیکی، بهبود خواص مکانیکی هیدروژل نانوکامپوزیتی در مقایسه با پلیمر خالص متناظر را نشان داد. بهبود استحکام ژل و خواص مکانیکی تا نسبت وزنی 6 درصد رس مشاهده می شود. خواص تورمی هیدروژلها در محلولهای مختلف نمکی و ph های متفاوت بررسی شد. رفتار گرمایی هیدروژلها در دما و زمانهای متفاوت بررسی و مکانیسم های جدیدی برای تخریب اتصالات عرضی ارایه شد. راهکار جدیدی نیز برای ردیابی شکست اتصالات عرضی توسط آزمونهای تورمی و ریولوژیکی ارایه شد. هیدروژلهای نانوکامپوزیتی، در برابر گسستگی حرارتی اتصالات عرضی از خود پایداری نشان می دهند. خواص انتقال فازی هیدروژلهای نانوکامپوزیتی در حلالهای مختلف بررسی شد. این هیدروژلها ظرفیت جذب و تورم در حلالهایی (مانند اتانول و متانول) را دارند که عموماً سایر هیدروژلها در آنها منقبض می شوند. هیدروژل پلی(2-اکریلامیدو-2- متیل پروپان سولفونیک اسید) - مونتموریلونیت اصلاح شده با کیتوسان، برای سامانه های رهایش دارو خوراکی، جذب رنگدانه و فلزات سنگین، جذب الکل و ساخت حسگرها قابل استفاده است.

هدف از این پژوهش تهیه یک جایگزین پوستی برای درمان زخمهای تمام ضخامت بود تا بتوان ازآن به وسیله بذرافشانی سلولهای کراتینوسیت و فیبروبلاست به عنوان پوست مصنوعی استفاده کرد. سیلیکون به عنوان ماده اولیه انتخاب گردید و با استفاده از لیزر پالسی co2، پلی اکریلیک اسید بر روی آن پیوند گردید. قبل و بعد از پیوند، به ترتیب کاهش وزن نمونه ها ناشی از تابش لیزر و افزایش وزن آنها ناشی از پلی اکریلیک اسید پیوندی، به ترتیب مشخص گردیدند. علاوه بر این سطح نمونه ها با اندازه گیری زاویه تماس قطره آب و برداشت آب توسط سطح ، طیف سنجی attenuated total reflectance-fourier transform infared (atr-ftir) و (sem) electron microscopy scanning بررسی شد. در این مرحله، اثرات هشت عامل نیز به شرح ذیل مورد بررسی قرار گرفت: 1- تعداد پالس لیزر 2- چگالی پالس لیزر 3- فرکانس پالس لیزر 4- فاصله زمانی میان تابش و پیوند 5- غلظت منومر: اکریلیک اسید 6- مدت زمان دمش (مدت زمان اکسیژن زدایی) 7- دمای پیوند 8- مدت زمان پیوند و پارامترهای بهترین نمونه ها به شرح ذیل انتخاب گردید. 1- تعداد پالس لیزر: 1 2ـ چگالی پالس لیزر 25/1 3- فاصله زمانی بین تابش و پیوند: در حد امکان کوتاه 4- غلظت منومر، 30% 5- مدت زمان اکسیژن زدایی (دمش): 20 دقیقه 6- دمای پیوند: 65 7- مدت زمان پیوند: 4 ساعت سپس کلاژن و کیتوسان با درصدهای مختلف بر روی نمونه های انتخابی تثبیت گردیده و خصوصیات نمونه ها با روشهای گفته شده در قبل بررسی گردیدند. بعد از آن سلولهای فیبروبلاست l929 بر روی نمونه ها کشت شدند تا چسبندگی، پهن شدگی و تکثیر سلولی مشخص گردد. آزمونهای in vitro نشان داد که چسبندگی و تکثیر قابل ملاحظه بر روی نمونه های مختلف همراه با تثبیت بیوپلیمرها به خصوص نمونه با تثبیت 25% کلاژن و 75% کیتوسان دیده می شود، در حالیکه سطح پلی اکریلیک اسید پیوندی بر سیلیکون چسبندگی وپهن شدگی و تکثیر کم و سطوح با تثبیت کلاژن بیشترین پهن شدگی سلولی را نشان دادند. علاوه بر این، نمونه های مختلف بر روی زخمهای تمام ضخامت 24 موش صحرایی پیوند شدند. مشاهدات ماکروسکوپی (عفونت، التهاب و تشکیل اسکار) و میکروسکوپی (بافت جوشگاهی، سلولهای فیبروبلاست، میزان بافت همبندی، رگزایی، سلولهای التهابی و کراتین) ارزیابی گردیدند. نتایج ، ترمیم پوستی سریع و کامل را به وسیله نمونه های با تثبیت بیوپلیمرها بر پلی اکریلیک اسید پیوندی بر سیلیکون به خصوص نمونه حاوی 25% کلاژن و 75% کیتوسان به درجات مختلف نشان داده، در حالیکه سطوح سیلیکونی و پلی اکریلیک اسید پیوندی بر سیلیکون ترمیم را به تأخیر انداختند. بر این اساس ما می توانیم آسیبهای پوستی تمام ضخامت با خصوصیات مختلف را توسط تثبیت بیوپلیمرها با درصدهای مختلف درمان نماییم.

پروتزهای مفصلی هر یک دارای معایب مشخصی هستند که نشان دهنده تفاوت عملکرد آنها نسبت به مفصل ایده آل و طبیعی بدن است. در پروتز مفصل مصنوعی ران با در نظر گرفتن تاثیر کاپ استابولوم در عملکرد مناسب مفصل، رعایت معیارهای طراحی نظیر سهولت جایگذاری، حداقل بودن حجم استخوان برداشته شده از استابولوم، عدم چرخش و جابجایی کاپ، اتصال محکم و مناسب، سایس و خزش کم و توزیع مناسب تنش های مکانیکی وارده حین سیکل راه رفتن به کاپ از اهمیت بسزایی برخوردارند. امروزه در بین معیارهای طراحی اشاره شده، تلاش عمده محققین به اتصال مناسب کاپ به حفره استابولوم شده معطوف است، به طوری که درکاپ های غیرسیمانی هدف اصلی ایجاد پوشش متخلخل بادوام و ترغیب کننده استخوان به رشد در پوشش کاپ و حذف پیچ های محکم کننده آن به استخوان لگن است. با در نظر گرفتن معایب و مزایای کاپ های امروزی، در این کار تحقیقاتی طرحی جدید از کاپ پروتز مفصل ران ارایه شد که دارای سه لایه بهم پیوسته بود. این لایه ها از داخل به بیرون به ترتیب uhmwpe، کامپوزیت(pdms) /uhmwpe و لایه خارجی مجاور استابولوم کامپوزیتی از pdms با بیوسرامیکهای هیدروکسی اپاتیت و بتا تری کلسیم فسفات می باشد. در این طراحی سعی شده است تا با بکارگیری سیلیکون به همراه بیو سرامیک های هیدروکسی آپاتیت (ha) و بتا تری کلسیم فسفات(?-tcp) کامپوزیتی تهیه شود که لایه بیرونی کاپ پلی اتیلنی را پوشانده و ضمن اتصال اولیه بیولوژیکی مناسب به حفره استابولوم، خاصیت جذب ضربات و شوک های مکانیکی وارده طی سیکل راه رفتن را دارا باشد. در این تحقیق نمونه های متعددی از لایه های کاپ پلیمری بصورت ورقه و با نسبت درصد های مختلفی ساخته و هویت یابی شد. نتایج خواص مکانیکی/ موفولوژیکی نشان داد که در لایه بیرونی کاپ، خواص بهینه کامپوزیت در ترکیب 25 قسمت ?-tcp در 100 قسمت لاستیک پلی دی متیل سیلوکسان حاصل شده وسیلیکون حاوی ?-tcp نسبت به ha از خواص مکانیکی و استحکام بیشتری برخوردار است. در ادامه آزمون های سازگاری زیستی به روش in vitro از نوع سمیت سلولی بروی کامپوزیت هایpdms/?-tcp وpdms/ha انجام پذیرفت که نتایج نشان داد سلولهای فیبروبلاست از نوع l929 از رشد بسیار خوبی در مجاورت نمونه ?-tcp pdms/ برخوردار است. به جهت بررسی استخوان سازگاری تعداد 40 نمونه از کامپوزیت، در استخوان لگن هفت گوسفند کاشته شد. نمونه ها پس از گذشت مدت زمان سه ماه، 6 ماه، یکسال از کاشت برداشته و بررسی هیستوپاتولوژی بروی آنها انجام پذیرفت. نتایج یکساله بررسی نشان داد که کامپوزیت پلی دی متیل سیلوکسان دارای 25 قسمت ?-tcp بطور کامل با استخوان ایلیاک گوسفند سازگار بوده است و شواهدی دال بر التهاب بافت استخوانی مجاور نمونه و پس زدن ایمپلانت وجود ندارد. بنابرنتایج این تحقیق ساخت کاپ از ترکیب مواد مذکور و بطور سه لایه برای کاشت دربدن انسان مناسب خواهد بود.

پلی پروپیلن پلیمری است که دارای خواص مکانیکی و فیزیکی بسیار خوب به همراه قیمت پایین است. اما یکی از ضعف های این پلیمر استحکام مذاب پایین است که کاربرد آن را برای بسیاری از فرآیندهای شکل دهی مثل ترموفرمینگ و روزن رانی فوم محدود می سازد. روش های بسیاری برای افزایش استحکام مذاب در پروپیلن وحود دارد که در این میان افزودن شاخه های بلند به زنجیر اصلی با استفاده از اشعه الکترونی یکی از بهترین روش ها است. مقدار شاخه های تشکیل شده در این روش به شرایط پرتودهی مثل محیط پرتودهی و دور تابش بستگی دارند. در بعضی از تحقیقات انجام شده بر روی زیست سازگاری پلیمرهای گزارش شده است که تغییر در تحرکات مولکولی زنجیر مثل شبکه ای شدن، می تواند بر زیست سازگاری این مواد اثر بگذارد. در این پروژه زنجیرهای شاخه ای با استفاده از اشعه الکترونی، نه تنها برای بهبود استحکام مذاب بلکه به منظور بررسی اثر شاخه ای شدن بر روی زیست سازگاری، به زنجیرهای خطی پلی پروپیلن افزوده شده اند، یک نمونه پلی پروپیلن خطی به عنوان نمونه اولیه توسط یک نوع شتاب دهنده الکترون پر قدرت تحت تابش قرار گرفته است. تغییرات به وجود آمده در خواص فیزیکی نمونه های پرتودهی شده با استفاده از روش های شناسایی شامل تحلیل حرارتی، تعیین محتوای ژل، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه و کشش سطحی و زاوی تماس مورد بررسی قرار گرفته است. جهت پی بردن به تغییرات ساختاری در نمونه های پرتودهی شده خواص گرانروکشسان خطی با استفاده از ریولوژی برشی مورد بحث قرار گرفته است. خواص کششی مذاب نمونه ها نیز برای شناسایی شاخه ها و اثر آن ها بر استحکام مذاب بررسی شده اند. در نهایت از روش های کشت سلولی برون تنی (in vitro) به منظور ارزیابی زیست سازگاری نمونه های پرتودهی شده استفاده شده است. سلول های فیبروبلاست بر روی نمونه ها کشت داده شده و تصاویر به دست آمده از رشد سلول ها با استفاده از میکروسکوپ نوری بعد از دو روز با یک نرم افزار کامپیوتری مورد تحلیل قرار گرفته اند و رابطه بین ساختار زنجیر نمونه ها با زیست سازگار بیان شده است.

کیتین، دومین بیوپلیمر فراوان پس از سلولز، عضوی از خانواده بزرگ پلی ساکاریدها است که از منابع گوناگون مانند سخت پوستان، هشت پایان، صدف ها و قارچ ها استخراج می شود. کیتوسان مشتق دیاستیله کیتین، بغلت خصوصیات ممتازی مانند حلالیت بهتر ناشی از پروتونیزاسیون گروه آمینی در محیط اسدی، رفتار رئولوژیکی محلول، قابلیت اصلاح از طریق استخلاف شیمیایی و یا اختلاط با دیگر پلیمرها بیشتر مورد توجه قرار گرفته و گسترده وسیعی از کاربردهای را تحت پوشش خود قرار داده است. در این میان خصوصیات زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری این ماده زمینه نوین را برای استفاده در کاربردهای پزشکی فراهم نموده است. استفاده از هیدروژل کیتوسان می تواند جایگزینی مطمئن برار نخ های بخیه و دیگر بیوچسب های موجود باشد. آنچه در این پروژه انجام گرفته است تهیه محلول پلی کاتیونی کیتوسان در محیط های اسیدی آب دار است که با تغییر نوع و غلظت اسید و استفاده از کیتوسان با درجات دی استیلاسیون متفاوت محصولی با ویسکوزیته، ph، هم چسبی و چسبندگی بافت-هیدروژل مختلف بدست می دهد. برای افزایش موثر ph بدون ایجاد رسوب از b-gp و جهت بهبود بیوچسبندگی بافت-هیدروژل از ژلاتین استفاده شده است. نمونه های تهیه شده در آزمونهای in vivo بر روی مدل های گوسفندی مورد بررسی قرار گرفت، کارایی هیدروژل در بندآوری خون و جلوگیری از نشت هوا از فیستول های ایجاد شده بر روی ریه حیوان ارزیابی شد. نمونه های دارای b-gp اگر چه دارای ph و تزریق پذیری منسب بودند ولی نتوانستند بیوچسبندگی کاملا موثری را بدست دهند. در نهایت نمونه های دارای ژلاتین چسبندگی موثری با بافت ریه داشته و بخوبی مانع نشت هوا و خون از فیستول های ریوی شدند.

مهندسی بافت علمی است که بر اساس تعامل میان رشته های مختلف و ترکیب علومی مانند مهندسی پلیمر، بیولوژی، ایمنی شناسی و جراحی پیشرفت می کند. این رشته در پاسخ به نیاز روز افزون جایگزینی بافت های آسیب دیده ایجاد شده است و می تواند روشی مطمئن در بازسازی و جایگزینی بافت ها و یا حتی اندام های بدن باشد. یکی از روش ها شامل کاشت سلول بر روی داربست سه بعدی و زیست تخریب پذیراست که این داربست نقش یک زمینه خارج سلولی مصنوعی را ایفا می کند. این بافت پس از آن در محیط بدن قرار داده می شود. در این تحقیق هدف طراحی و ساخت داربستی با ساختار نانولیفی حاوی سه زیست پلیمر ژلاتین، کیتوسان و کندروایتین سولفات جهت کاربرد در مهندسی بافت پوست است. با توجه به برهم کنش های موجود بین سه پلیمر ذکر شده و نقش تعیین کننده سامانه حلال استفاده شده در موفقیت فرایند الکتروریسی، طرح در سه فاز انجام شد. در فاز اول تولید نانو الیاف از آلیاژ ژلاتین و کیتوسان در سه نسبت مختلف با استفاده از سامانه حلال تری فلورو استیک اسید و دی کلرومتان و همچنین تاثیر تغییر نسبت کیتوسان در آلیاژ بر رفتار سلولی و خواص فیزیکی- شیمیایی داربست ها به دقت مورد بررسی قرار گرفت. در فاز دوم، ریسندگی آلیاژ ژلاتین/کندروایتین سولفات در سه نسبت مختلف کندروایتین سولفات مطالعه شد. در هر دو فاز با استفاده از طراحی آزمایش با روش پاسخ سطح معادلات قطر بر حسب متغیرهای تعیین شده نوشته و شرایط فرایندی بهینه تعیین شد. شرایط بهینه در فاز اول شامل ولتاژ 27 کیلوولت، نرخ تغذیه ml/hr 5/0 و در فاز دوم شامل ولتاژ 19 کیلوولت، نرخ تغذیه ml/hr 6/0 بوده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل درجه دو به دست آمده با نتایج حاصل از آزمایشات در هر دو فاز تایید کننده قابلیت پیش بینی نتایج توسط مدل است. پس از انجام آزمایشات برون تنی، داربست بهینه ژلاتین/کیتوسان با نسبت 70/30 (میانگین قطر الیاف 185 نانومتر) و داربست بهینه ژلاتین/کندروایتین سولفات با نسبت 85/15 (میانگین قطر الیاف 184 نانومتر) انتخاب شدند. در فاز سوم نانوالیاف سه جزئی از سه زیست پلیمر مورد نظر با روش ریسندگی همزمان در شرایط بهینه تعیین شده در دو فاز قبل انجام شد. برای بررسی و مقایسه نمونه های حاصل، از آزمون های متعددی شامل : تعیین میانگین قطر الیاف و انحراف از معیار آن ها، خواص مکانیکی (استحکام کششی و کرنش در شکست)، طیف سنجی مادون قرمز، تخلخل، آنالیز حرارتی، بررسی ویسکوزیته و هدایت الکتریکی محلول، بررسی زیست فعالی آن ها (سلول های فیبروبلاست انسانی) و همچنین پیوند زدن نمونه بهینه بر روی مدل حیوانی استفاده شده است. دو نمونه بهینه دو جزئی و سه جزئی در پایان جهت بررسی قابلیت های عملیاتی کاربرد آن ها در محیط درون تنی بر روی یک مدل حیوانی (موش صحرایی) پیوند زده شدند و نتیجه کاربردی طرح طی 14 روز در محیط درون تنی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعه بافت بازسازی شده در محل پیوند نشان دهنده عملکرد مناسب داربست در ترمیم و همچنین ایجاد بافتی با مورفولوژی مشابه پوست طبیعی می باشد.

به منظور افزایش آبدوستی و خون سازگاری ، سطح پلی اتیلن ترفتالات (pet) در معرض پلاسمای rf اکسیژن قرار گرفت. تغییرات حاصل در سطح آن مورد بررسی قرار گرفت.سطح مواد را م با روش های شیمیایی، فیزیکی و یا بیولوژیکی بدون اینکه تغییر در خواص بالک بیومتریال ایجاد شود، اصلاح نمود. در روشهای فیزیکی تنها خصوصیات فیزیکی سطح تغییر می- کند. تغییرات خواص فیزیکی و شیمیایی سطح pet پلاسما دیده با روش طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه بصورت بازتابندگی کلّی تضعیف شده (atr-ftir) و اندازه گیری زاویه تماس مورد مطالعه قرار گرفت. پلاسما زنی سطح petموجب تشکیل گروههای پراکساید شد . پلیمریزاسیون پیوندی آکریلیک اسید جهت افزایش آبدوستی و زیست سازگاری سطح petو ایجاد گروههای فعّال اگر زمان تماس سطح مواد با خون چند روز یا چند هفته باشد ، با وارد کردن آهسته هپارین و یا تلقیح آنزیم های فیبرولیتیک روی سطح مواد جلوی انعقاد خون را می گیرند. ولی هنوز هیچ روش موثری برای سطوحی که به طور دائم در تماس با خون هستند و دارای کاربردهای طویل المدت می باشند مانند قلب مصنوعی ، دریچه قلب و عروق خونی شناخته نشده است ؛هدف این تحقیق رسیدن به این مهم می باشد. وقتی که زیست مواد بعنوان پروتز در بدن کاشته می شوند ابتدا سطح آنها در تماس با خون و بافت زنده قرار می گیرد . بنابراین عکس العمل بافت زنده نسبت به زیست مواد در رابطه مستقیم با سطح آنهاست . اگر بر هم کنش های بیولوژیکی بافت نسبت به جسم خارجی خیلی شدید باشد در عمل کردهای پروتز مشکل ایجاد می کند . بعنوان مثال اگر یک رگ مصنوعی خون را لخته کند و در برابر جریان خون مانع ایجاد کند ، به عمل کرد قلب آسیب می رساند و یا اگر در سطح دستگاه دیالیز خون لخته ایجاد شود ، دستگاه قادر نیست به خوبی به کار خود ادامه دهد. به این ترتیب موادی که در پزشکی به کار می روند باید از سطح مناسبی برخوردار باشند. موادی که سطح آنها به قدر کافی زیست سازگار نیست در هنگام تماس با بافت زنده موجب اعمال واکنشهای جسم بیگانه می شوند . بنابراین در صورت نیاز به استفاده از مواد مصنوعی در بدن لازم است که خواص سطحی آنها اصلاح گردد و شرایط مناسب برای کاشته شدن آنها در بدن فراهم شود. تمام مواد پلیمری که بطور بالینی به کار برده می شوند باید دارای خواص مناسب در سطح توده و پلیمر باشند. ولی کمتر دیده می شود که مواد دارای خواص گروهی مناسب ، از ویژگی های سطحی خوبی برخوردار باشند. بنابراین اصلاح خواص سطحی مواد برای کاربرد های پزشکی ضروری است[ ]. . هدف از تحقیقات مذکور در بیشتر موارد ، ایجاد سطوح ضد انعقاد و افزایش قابلیت های سطحی این پلیمر توسط توسط پوشش دادن سطح pet ، افزایش آبدوستی سطح با پیوند زنی مونومر هیدروژل آکریلیک اسید و ایجاد گروههای عاملی خاص روی سطح آن به منظور ایجاد اتصال با ترکیبات ضد انعقاد مثل هپارین می باشد.

استفاده از مشتقات آندروژنی در درمان سرطان پروستات از 60 سال پیش تا کنون، بعد از استفاده از جراحی ویا استروژن تراپی، شکل گرفته است. امروز متداول ترین روش در درمان هورمونی این بیماری تزریق آگونیست های lh-rh می باشد. لوپرولاید استات یک آنالوگ صناعی گنادوتروپین است که در درمان سرطان پروستات، ندومتریوز رحم، ناباروری زنان، فیبروم رحم و نیز بلوغ زود هنگام کاربرد وسیعی یافته است. این دارو با تحریک محور هیپوفیز- بیضه باعث افزایش موقت غلطت تستوسترون خون شده که بدنبال آن کاهش حساسیت (down-regulation) رسپتورهای gn-rh در هیپوفیز رخ میدهد. این پدیده باعث کاهش ترشح هورمون lh و در نتیجه مهار شدن ترشح تستوسترون و کاهش غلظت آن تا زیر ng/ml 0.5 در مردان می شود. در این رساله هدف دستیابی به یک سیستم تزریقی دارورسانی طولانی اثر و تخریب پذیر میباشد که توانایی آزاد سازی داروی لوپرولاید استات با کینتیک ثابت به مدت سه ماه، جهت درمان سرطا ن پروستات را دارا باشد، این چنین سیستمی خود سبب کاهش مقدار مصرف دارو از mg/day 1 به mg/month 5/7 – 75/3 و در نتیجه کاهش عوارض جانبی و هزینه درمانی تحمیل شده بر بیمار می شودکه به افزایش پذیرش بیمار منتهی می گردد. بدین منظور از دو نوع پلیمر زیست تخریب پذیر مختلف plga ، حلال n- متیل-2-پیرولیدن (nmp)، هیدروکسی آپاتیت به عنوان ماده افزودنی، داروی لوپرولاید و تابش اشعه گاما برای استریل کردن نمونه ها استفاده شد. در این تحقیق تاثیر پارامترهای گوناگون مانند تابش اشعه گاما، وزن ملکولی پلیمر و بکار بردن هیدروکسی آپاتیت بر فرآیند تخریب سامانه پلیمری و رهایش دارو در محیط برون تن (in vitro) مورد بررسی قرار گرفت و در مرحله آخر فرآیند رهایش دارو برای فرمولاسیون های بهینه شده، در محیط درون تن (in vivo) بر روی 18 عدد خرگوش، مورد مطالعه قرار گرفت و همچنین روشهای آنالیز hplc و uv جهت تعیین میزان داروی رها شده ? gpc جهت تعیین وزن مولکولی? sem جهت بررسی ساختار،dsc و ftir و edaxجهت شناسایی مواد بکار رفته و کیت هایria جهت اندازه گیری غلظت سرمی تستوسترون به کار گرفته شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که سامانه های پلیمری با وزن مولکولی بالاتر روند تخریب کندتری داشته ، برای رسیدن به حد بهینه رهایش کنترل شده می بایست از بهینه وزن مولکولی پلیمر استفاده کرد و همچنین هیدروکسی آپاتیت نقش موثری در کاهش و کنترل رهایش اولیه دارو از سامانه های پلیمری دارد

کیتوسان، مشتق دی¬استیله کیتین، به دلیل خواصی که داراست، در سال¬های اخیر به عنوان یکی از موضوعات تحقیقات علمی و صنعتی مورد توجه ویژه¬ای قرار گرفته است. کیتوسان در زمینه کاربردهای پزشکی، دارای خواص بیولوژیکی منحصربه¬فرد است که از آن جمله می¬توان به زیست¬سازگاری، زیست¬تخریب¬پذیری، قابلیت بندآوری خون، خاصیت ضدعفونی¬کننده و تسریع التیام زخم اشاره نمود؛ ولی علی¬رغم تمامی خواص بیولوژیکی ذکر شده، چسبندگی هیدروژل¬های بر پایه کیتوسان به بافت¬های بدن ضعیف می¬باشد. لذا هدف این مطالعه بهبود خواص زیست چسبندگی هیدروژل¬های بر پایه کیتوسان از طریق اصلاح شیمیایی آن است؛ به این منظور از طریق واکنش شیمیایی در حضور یک کربودی¬ایمید (edac)، اسید¬تیوگلایکولیک (tga) به صورت کووالانسی بر روی کیتوسان استخلاف گردید. در ادامه به منظور جداسازی مولکول¬های tga واکنش نداده و خالص کردن مزدوج کیتوسان- tga، مخلوط های واکنشی به کمک تیوب¬های دیالیز، 5 بار در مقابل محلول¬های مشخصی دیالیز شدند. با استفاده از معرف المان، مشخص گردید که بنابر غلظت¬های مختلف edac مصرفی معادل با 50 و 75 میلی¬مولار، به ترتیب 26/10 و 38/14 میکرومول از گروه¬های تیول بر روی کیتوسان استخلاف شده بود. از آنجائیکه با افزودن بازهای قوی (مانند naoh) به هیدروژل¬های بر پایه کیتوسان استخلاف شده، زنجیره¬های پلیمری تنها تا ph حدود 6 در سیستم پایدار بودند، از نمک بتاگلیسروفسفات(?-gp)، به عنوان یک نمک قلیایی ضعیف، جهت افزایش ph هیدروژل¬های تهیه شده استفاده شد و مشاهده گردید که نمک مذکور دارای نقش تعیین¬کننده¬ای در افزایش ph تا محدوده ph فیزیولوژیکی بدون القای رسوب ناگهانی و جدایی فازی در سیستم است. آزمون¬های کششی انجام گرفته با هیدروژل های تهیه شده بر روی بافت روده بزرگ موش (به عنوان بافت مخاطی مدل) افزایش دو برابری در حداکثر نیروی جدایش (mdf) را نشان داد. به علاوه، آزمون کشت سلولی صورت پذیرفته بر روی نمونه¬های هیدروژل حاکی از عدم سمیت و زیست¬سازگاری کامل نمونه¬ها بود. در نهایت عملکرد هیدروژل¬های تهیه شده در مدل¬های حیوانی مورد ارزیابی قرار گرفت. بنابر نتایج به دست آمده می¬توان هیدروژل¬های تهیه شده را به عنوان انواع جدیدی از هیدروژل¬های قابل تزریقی که دارای قابلیت تسریع روند بهبود و بازسازی زخم¬های مخاطی می¬باشند و همچنین به عنوان چسب¬های بیولوژیکی و یا سیستم¬های dds، پیشنهاد نمود.

سامانه های دارورسانی تزریقی جدید در طی چند سال گذشته پیشرفت های قابل توجهی داشته اند. این توجه به دلیل امتیازاتی است که این سامانه ها دارا هستند از قبیل کاربرد ساده، دارورسانی موضعی به نحو موثر، دوره طولانی رساندن دارو (دارورسانی)، کاهش دوز مصرفی دارو همراه با کاهش میزان اثرات جانبی، افزایش راحتی و پذیرش آنها توسط بیمار. در حال حاضر در کنار توسعه دیگر سامانه های دارورسانی، استفاده از سامانه های تشکیل شونده در محل تزریق بر پایه پلیمرهای زیست تخریب پذیر مانند plgaمورد توجه قرار گرفته است. این نوع سامانه ها پس از تزریق و کاشت به حالت جامد در می آیند. اصول پایه در این روش استفاده از یک حلال برای حل کردن پلیمر است بطوریکه بتوان آن را همراه با دارو به سرعت به محیط بیولوژیک وارد نمود تا پس از ورود یک توده ی جامد تشکیل دهد. در این رساله هدف دستیابی به نوعی سامانه دارو رسانی زیست تخریب پذیر، به منظور درمان التهاب های ایجاد شده در بافت ها، ناشی از عمل جراحی کاشت بیومتریال ها یا بیماری ها می باشد. بدین منظور از دو نوع پلیمر زیست تخریب پذیر مختلف (plga)، حلال n-متیل-2-پیرولیدون (nmp)، ماده افزودنی اتیل هپتانوآت و دو نوع داروی کورتیکواستروئید (بتامتازون و بتامتازون استات) به همراه تابش گاما برای استریل کردن نمونه ها استفاده شده است. در این تحقیق تاثیر پارامترهای گوناگون مانند تابش گاما، وزن مولکولی پلیمر و نوع دارو بر فرآیند رهایش دارو مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تعیین خصوصیت های سامانه های تهیه شده از انواع روش های دستگاهی مانند hplc، dsc، tga، ftir، gpc، nmr و sem استفاده شد. نتایج این پژوهش بیانگر آنست که امکان استفاده از سامانه های تشکیل شونده در محل که تحت فرآیند استریلیزاسیون با تابش گاما (دوز kgy 25) قرار گرفته اند، وجود دارد و این نوع سیستم ها بر حسب نوع پلیمر بکار رفته و نوع دارو قادر به دارورسانی موضعی برای مدت 20 تا بیش از 120 روز در محیط in vitro هستند. با توجه به دست آوردهای تجربی این پروژه شیوه جدیدی در درمان بیماری های مرتبط با التهاب های ناشی از بیماری، عمل جراحی و یا کاشت یک بیومتریال در بدن ارائه شده است.

چکیده ندارد.