بیوسرامیک ها به دلیل زیست سازگاری و غالباً زیست فعالی مطلوب، مناسب ترین مواد برای جایگزینی یا ترمیم بافت سخت و حتی بافت نرم بدن انسان به شمار می روند. در سال های اخیر، شیش? زیست فعال (بیوگلاس) به دلیل خواص زیستی و زیست فعالی بالا و توانایی القای تولید و تشکیل استخوان و قابلیت فعال سازی ژن های محرک سلول های استخوانی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هیدروکسی آپاتیت نیز که فاز معدنی استخوان به شمار می رود، در انواع طبیعی و مصنوعی آن کاربردی رو به گسترش دارد. در این پژوهش به ساخت و مشخصه یابی فیزیکی- شیمیایی بیوگلاس 63s و هیدروکسی آپاتیت طبیعی (مشتق از استخوان گاو) و بررسی و مقایسه خواص و عملکرد زیستی این بیوسرامیک ها پرداخته شد. نانو ذرات بیوگلاس به روش سل- ژل تهیه شد و هیدروکسی آپاتیت از استخوان گاوی استحصال گردید. آنالیز فازی (xrd) و آنالیز عنصری (xrf و edxrf) هر دو بیوسرامیک انجام گرفت. سطح مخصوص و اندازه ذرات نیز محاسبه شد. پتانسیل زتای ذرات هر دو بیوسرامیک به کمک الکتروفورز دوپلر (lde) تعیین و مقایسه شد. میزان گرمای ناشی از هیدراسیون ذرات بیوسرامیک در رطوبت های نسبی مختلف اندازه گیری شد. توانایی تشکیل آپاتیت بر روی ترکیبات مختلفی از مخلوط بیوگلاس- هیدروکسی آپاتیت در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) بررسی شد و تأثیر عملیات حرارتی تف جوشی بر روی این توانایی ارزیابی گردید. طی پژوهش حاضر، روش میکرو/نانو گرماسنجی همدما به منظور ارزیابی سازگاری سلولی بیومواد معرفی شد و ارزیابی سازگاری زیستی و سمیت ذرات در تماس با سلول های غضروفی انسانی به کمک این روش انجام گرفت. این روش نسبت به روش های مرسوم انجام آزمون های برون تنی (in vitro) از سادگی و سهولت در انجام آزمون برخوردار است و نتایج آن به شرایط، شیو? اجرا و مهارت انسانی وابستگی ندارد. در نهایت، آزمون های درون تنی (in vivo) طراحی و انجام شد و تأثیر ذرات بیوگلاس، هیدروکسی آپاتیت و مخلوط هر دو بر روی رشد بافت سخت استخوان بررسی گردید. آزمون های مشخصه یابی، حصول ذرات بیوگلاس 63s و هیدروکسی آپاتیت طبیعی را تأیید کرد. پتانسیل زتای ذرات بیوگلاس مقادیر منفی تری نسبت به هیدروکسی آپاتیت داشت و گرمای ناشی از هیدراسیون بیوگلاس در رطوبت های نسبی مختلف تقریباً 10 برابر هیدروکسی آپاتیت بود. مخلوط تف جوشی نشده بیوگلاس و هیدروکسی آپاتیت زیست فعالی بیشتری در محلول شبیه سازی شده بدن نسبت به مخلوط تف جوشی شده از خود نشان داد. آزمون های میکرو گرما سنجی زیست سازگاری و عدم سمیت ذرات بیوگلاس و هیدروکسی آپاتیت را در تماس با سلول های غضروفی انسانی تأیید کرد و آزمون قارچ به عنوان یک آزمون مقدماتی و ارزان قیمت پیشنهاد شد. نتایج آزمون های درون تنی توانایی قابل ملاحظه نانو ذرات بیوگلاس و ذرات هیدروکسی آپاتیت را در ترمیم بافت سخت استخوان نشان داد. آزمون های درون تنی همچنین نشان داد که زیست فعالی مخلوط پودری بیوگلاس- هیدروکسی آپاتیت بیشتر از زیست فعالی هر دو بیوسرامیک به تنهایی است. این نتیجه جالب و بسیار مهم، در آزمون های سلولی برون تنی مشاهده نشد.

چندیست که حرکت به سوی روش هایی بر پای? زیستی برای ترمیم و بازسازی دوبار? بافت های زنده آغاز شده است. در این میان، مواد زیست سازگار کاندیدا های مناسبی برای تحقق و دست یافتن به این هدف می باشند. از میان مواد زیستی شیشه های زیست فعال با ترکیب sio2-cao-p2o5 به دلیل توانایی شان برای ایجاد پیوند با بافت های نرم و سخت و هم چنین توانایی آن ها در بازسازی و زایش مجدد بافت زنده، بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. هدف از انجام این پژوهش، ساخت و بررسی نانو پودر شیشه زیست فعال 58s حاوی نقره به روش سل- ژل، مشخصه یابی و ارزیابی اثرات اضافه کردن منیزیم بر این شیشه زیستی بود. ترکیب عنصری پودر شیشه، به وسیل? آنالیز های عنصری پرتو ایکس (xrf) و شیمی تر ارزیابی و در هر دو مورد حضور تمامی اجزاء پودر مورد تأیید قرار گرفت. پس از آن ساختار فازی پودر شیش? حاصل از فرایند سل- ژل، به کمک آزمون پراش پرتو ایکس(xrd) و به منظور تأیید ساختار شیشه ای و آمورف، ارزیابی شد. با هدف بررسی شکل و اندازه ذرات پودر، از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد. جهت بررسی و ارزیابی زیست فعالی پودر، نمونه های پودر شیشه مورد نظر، در محلول شبیه سازی شده بدن(sbf) قرار داده شد و به کمک طیف سنجی تبدیل فوریه فرو -سرخ(ftir)، تشکیل لایه آپاتیت بر روی آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین پس از قرار دادن پودر شیشه درون محلول شبیه سازی شده بدن و عملیات خشک سازی آن بعد از خروج از محلول، با هدف بررسی میزان تشکیل لایه هیدروکسی آپاتیت، قرص هایی از پودر تهیه و با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی و مقایسه شد. نتایج، تشکیل لایه هیدروکسی آپاتیت را بر روی سطح شیشه ها اثباتنمود. جهت اثبات خواص آنتی باکتریال شیشه ها آزمون بررسی خاصیت ضد باکتریایی بر روی پودر های تهیه شده، انجام گرفت. از جمله کاربرد های شیشه زیستی ساخته شده به روش سل- ژل استفاده از آن ها در بدن جانداران می باشد لذا برای بررسی اثر پودر شیشه تهیه شده بر سلول های زنده، از آزمایش کشت سلولی (mtt) کمک گرفته شد و اثر شیشه های زیستی ساخته شده به روش سل- ژل، بر تکثیر سلول های بنیادی جنینی مغز استخوان موش، مورد مطالعه قرار گرفت. سپس اثرات سمیتی این مواد با استفاده از آزمایش کشت سلولی(mtt)بررسی شد. نتایج آزمون آنتی باکتریایی نشان داد که شیشه های زیستی حاوی نقره و منیزیم مانع رشد باکتری ایکلای و اس آئروس می شوند. اما شیشه زیستی 58s بدون نقره و منیزیم از غلظت هایmg/ml 12 به بالا تنها مانع رشد باکتری اس آئروس شده و بر روی باکتری ایکلای هیچ اثری ندارد. همچنین از نتایج کشت سلولی چنین استنباط می شود که شیشه های حاوی منیزیم ساخته شده در این تحقیق هیچ اثر سمیتی روی سلول های بنیادی مغز استخوان موش نداشته و حتی در مواردی باعث رشد و تکثیرشان نیز شده است. زیست سازگاری نمونه ها به همراه خاصیت ضد باکتریایی و غیر سمی بودن آن ها سبب شده است تا این شیشه ها کاندید اهای مناسبی جهت ساخت ایمپلنت و مصارف دیگر پزشکی باشند.

در این پژوهش پودر هیدروکسی آپاتیت نانوکریستالی به روش های مختلف طبیعی و مصنوعی تهیه شد. پودرهای هیدروکسی آپاتیت نانوکریستالی به طور موفقیتآمیزی توسط فرایند سینتر کردن استخوانهای طبیعی ران انسان، گاو، شتر و اسب و همچنین با استفاده از مواد اولیه پنتا اکسید فسفر (p2o5) و نیترات کلسیم تترا هیدارت (ca(no3)2.4h2o به روش سل- ژل ، تهیه گردیدند. تکنیک پراش پرتو ایکس (xrd) به منظور تأیید حضور فازهای مطلوب در ترکیب و نیز تعیین اندازه دانه و میزان بلورینگی پودرهای نهایی مورد استفاده قرار گرفت. اندازهی دانهها با استفاده از روابط شرر و نیز یک روش جدید با نام شرر اصلاح شده محاسبه گردید و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه شد. به منظور بررسی شکل و اندازهی ذرات و دانههای پودرهای هیدروکسی آپاتیت نانومتری، از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) بهره گرفته شد. آنالیز بنیانهای موجود در پودرهای حاصل نیز توسط طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه (ftir) صورت گرفت. ترکیب عنصری پودرهای هیدروکسی آپاتیت تولید شده توسط آنالیز طیفسنجی فلورسانس پرتو ایکس (xrf) و همچنین به روش توزیع انرژی پرتو ایکس (eds) انجام شد. خواص زیستفعالی انواع پودرهای هیدروکسی آپاتیت در محلول شبیه سازی شدهی بدن (sbf)، با مدت زمانهای غوطهوری چهارده و نیز بیستوهشت روز ارزیابی گردید. میزان رهایش یون کلسیم از پودرهای هیدروکسی آپاتیت و مقادیر ph محلول در زمانهای مختلف غوطهوری در محلول شبیه سازی شده بدن به ترتیب با استفاده از طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی (icp) و phمتر تعیین گردید. همچنین، مورفولوژی سطحی پودرهای هیدروکسی آپاتیت تهیه شده پیش و پس از غوطهوری در محلول شبیه سازی شده بدن به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد. ارزیابیهای سمَیت پودرهای حاصل نیز با استفاده از آزمون mtt انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که در دمای کلسینه کردن c? 700، فاز غالب در محصولات تولیدی، هیدروکسی آپاتیت است و میزان بلورینگی پودرهای طبیعی بسیار بیشتر از نمونههای مصنوعی میباشد. تعیین اندازه دانهها با کمک روشهای شرر، شرر اصلاح شده و همچنین تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی عبوری، حصول پودرهای با اندازهی دانههای کمتر از nm 100 را تأیید کرد. طیفهای حاصل از آنالیز ftir بیان کرد که مشخصترین گروههای عاملی موجود در پودرهای تولید شده گروههای po43-، oh- و co32- میباشند. آنالیز عنصری پودرها نشان داد که میزان نسبت مولی ca/p در نمونهی سل- ژل برابر 75/1 و برای نمونههای طبیعی بسیار بالاتر از نسبت استوکیومتری است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پودرها قبل از غوطهوری در محلول شبیه سازی شده بدن نشاندهندهی ذرات هیدروکسی آپاتیت به صورت تودهای، زبر، دانهای و متراکم و بعد از آن حاکی از تشکیل آگلومرههای آپاتیت روی سطوح بود. ارزیابیهای زیستسازگاری توسط آزمون mtt نشان داد که نمونه های انسان و اسب در تماس با سلولهای مغز استخوان انسان دارای کمترین میزان سمّیت بوده و رشد و تکثیر سلول ها را افزایش می دهند.

هدف از اجرای پژوهش حاضر، ساخت نانوکامپوزیت گلاس آینومر- فورستریت و بررسی تأثیر افزودن نانوذرات بیوسرامیک فورستریت، به جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر، به منظور ارتقاء خواص مکانیکی و زیست فعالی آنبود. بدین منظور، نانوذرات فورستریت به روش سل – ژل ساخته شد. به منظور شناسایی ساختار فازیو تعیین اندازه دانه نانوپودر فورستریت تولیدی، از آزمون پراش پرتو ایکس(xrd) استفاده شد. در ادامه، نانوکامپوزیت گلاس آینومر- فورستریت از طریق افزودن مقادیر 1، 2، 3 و 4 درصد وزنی نانوذرات فورستریت به جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر تجاری ((fuji ii gc ساخته شد. به منظور بررسی خواص مکانیکینانوکامپوزیت تولیدی، نمونه ها تحت آزمون های استحکام فشاری، خمشی به روش سه نقطه ای و کششی قطری قرار گرفتند.مورفولوژی سطح شکست نمونه ها به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد. از آزمون رهایش فلوراید و محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) به ترتیب به منظور بررسی خاصیت رهایش فلوراید و ارزیابی زیست فعالی نانوکامپوزیت تولیدی استفاده شد.تحلیل آماری با استفادهاز تحلیلواریانس یک سویه(one way anova) انجامشدوتفاوت ها بین مقادیر نتایج،درصورتی که05/0p< بود،ازنظرآماریمعناداردرنظر گرفتهشد.نتایج آزمون پراش پرتو ایکس، ترکیب فورستریت نانوکریستالی و خالص را تأیید نمود. بر اساس نتایج آزمون های مکانیکی، مقادیر وزنی بهینه نانوذرات فورستریت جهت افزایش استحکام فشاری، خمشی و کششی قطری به ترتیب مقادیر 3، 1 و 1 درصد وزنی به دست آمد. بر اساس نتایج آزمون رهایش فلوراید، میزان فلوراید آزاد شده از نانوکامپوزیت تولیدی اندکی کمتر از سیمان گلاس آینومر بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی،نتایج تغییرات ph محلول شبیه سازی شده بدن در زمان های مختلف غوطه وری و همچنین آزمون های طیف سنجی نشری نوری زوج پلاسمای القایی(icp-oes)، طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ(ftir) و آنالیز عنصری با تفکیک انرژی پرتو ایکس (eds)، همگی زیست فعالی نانوکامپوزیت تولیدی را تأیید نمودند.بر اساس مطالعات آماری، اختلاف مقادیر نتایج بین تمامی گروه ها از نظر آماری معنادار بود. مجموعه نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت گلاس آینومر- فورستریت حاوی یک درصد وزنی نانوذرات فورستریت، به دلیل رفتار رهایش فلوراید مطلوب، بهبود خواص مکانیکی و افزایش زیست فعالی،می تواند گزینه مناسبی برایترمیم های دندانی و کاشتنی های ارتوپدی تحت بار باشد.

هدف این پژوهش آماده سازی و مقایسه خواص فیزیکی، مکانیکی و زیستی نانوذرات بیوسرامیک های نوین ویلمایت (zn2sio4) و هاردستونایت (ca2znsi2o7) بود. سرامیک های ویلمایت و هاردستونایت به ترتیب به کمک روش واکنش حالت جامد و سل-ژل تهیه شدند. ترکیب شیمیایی و ساختارکریستالی هر دوبیوسرامیک مورد بررسی قرار گرفت. پتانسیل زتا در محلول سرم فیزیولوژیک تعیین گردید. استحکام فشاری و مدول یانگ هر دو بیوسرامیک نیز اندازه گیری و مقایسه شد. همچنین توانایی تشکیل هیدروکسی آپاتیت در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) مورد بررسی قرار گرفت و آزمون سنجش سمیت نانوذرات در تماس با سلول های بنیادی مغز استخوان انجام گرفت. نتایج نشان داد که هاردستونایت پتانسیل زتای منفی تری را در محلول سرم فیزیولوژیک نسبت به ویلمایت ازخود نشان می دهد. همچنین از نتایج آزمون های سنجش خواص مکانیکی بدست آمد که بیوسرامیک ویلمایت استحکام فشاری و مدول یانگ بالاتری در مقایسه با بیوسرامیک هاردستونایت دارد. مقدار استحکام فشاری (4±88) و مدول یانگ (2/2±36) ویلمایت مقداری مطلوب و تقریبا مشابه با استحکام و مدول استخوان قشری انسان بود. همچنین آزمون غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) تشکیل لایه ها و رسوبات آپاتیت را بر سطح هاردستونایت نشان داد. این در حالی بود که بر روی سطح ویلمایت پس از 21 روز غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) هیچ گونه رسوب آپاتیتی مشاهده نشد. به عبارت دیگر قابلیت تشکیل رسوب آپاتیت بر روی هاردستونایت (زیست فعالی در محیط برون تنی) به مراتب بیشتر از ویلمایت است. آزمون mtt عدم سمیت و همچنین فعالیت زیستی و تکثیر سلول های بنیادی مغز استخوان انسان را در تماس با غلظت مشخصی از نانوذرات ویلمایت و هاردستونایت تأیید نمود. نتایج آزمون mtt نشان داد که نانوذرات هاردستونایت زیستایی و توانایی تکثیر سلول های بنیادی را بیشتر از نانوذارت بیوسرامیک ویلمایت افزایش داده اند. تمام این یافته ها نشان می دهد که بیوسرامیک ویلمایت سازگاری زیستی خوب، فعالیت زیستی متوسط و خواص مکانیکی بسیار خوبی دارد و برای استفاده در کاشتنی های تحت بار گزینه بسیار مناسبی به شمار می رود و بیوسرامیک هاردستونایت در مصارفی که سازگاری زیستی و فعالیت زیستی بالاتر مد نظر است گزینه ای مناسب می باشد.

کتروریسی تکنیک ساده ای است که به عنوان یکی از بهترین روش های تولید نانو الیاف شناخته شده است. کیتوسان یک مشتق پلی ساکاریدی از کیتین است. کیتین به خاط ویژگی هایی از قبیل غیر سمی بودن، زیست تخریب پذیری و سازگاری زیستی به خوبی شناخته شده است. . پلی وینیل الکل خواص متعددی مثل سازگاری زیستی، توانایی تشکیل فیلم و فیبر و مقاومت شیمیایی و مکانیکی دارد. قابلیت رسانایی از مهمترین ویژگی های یک داربست مهندسی بافت به شمار می رود. تحقیقات اخیر در استفاده از نانولوله های کربنی در مهندسی بافت عصب نشان داده است که این مواد قابل توجه ظرفیت زیادی برای ارائه ی دیدگاه های بیولوژیکی مهم در عملکرد و کنترل سلول های عصبی دارند. بیومواد نانوساختار همچنین مستحکم تر و چقرمه تر از مواد درشت دانه هستند. به عنوان مثال، عملکرد سلول های استخوان ساز روی بیوسرامیک های نانوساختار افزایش محسوسی داشته است. همچنین چسبندگی و تکثیر سلول های غضروفی روی پلیمرهای های نانو ساختار در مقایسه با ساختارهای میکرونی افزایش داشته است .با توجه به توضیحات فوق، هدف از این پژوهش، ساخت و مشخصه یابی یک داربست نانوکامپوزیتی با خواص فیزیکی، مکانیکی و زیستی مناسب جهت مهندسی بافت عصب قرار داده شد. نانوالیاف کیتوسان و پلی وینیل الکل به عنوان زمینه پلیمری و نانولوله های کربنی و نانوذرات شیشه زیست فعال به عنوان فاز تقویت کننده در نظر گرفته شدند. الکتروریسی به عنوان روش ساخت، انتخاب شد و خواص مکانیکی و زیستی داربست مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش برای اولین بار نانو کامپوزیت پلیمری کیتوسان/ پلی وینیل الکل/ نانولوله کربنی همراه با نانوذرات شیشه زیست فعال ساخته شد و رشد و تکثیر سلول بر روی این نوع داربست مورد بررسی قرار گرفت.نتایج نشان داد که وجود نانولوله کربنی و نانو ذرات شیشه زیست فعال بر روی شکل نانوالیاف کیتوسان/پلی وینیل الکل تأثیر چندانی نمی گذارد. همچنین آزمون سنجش خواص مکانیکی نشان داد که استحکام کششی نمونه حاوی 5 درصد وزنی شیشه زیست فعال بیشتر از سایر نمونه ها بود. نتایج آزمون ارزیابی زیستی نیز حاکی از رشد و تکثیر سلول های بنیادی روی تمامی نمونه های داربست بود. داربست دارای شیشه زیست فعال نیز رشد و تکثیر سلولی را بیشتر از سایر نمونه ها افزایش داد و مشخص شد که افزودن نانوذرات شیشه زیست فعال به نانوکامپوزیت کیتوسان/پلی وینیل الکل/ نانولوله کربنی، به طور قابل توجهی رشد سلولی را افزایش می دهد. از این رو نتایج این مطالعه نشان داد که نانولوله های کربنی و نانوذرات شیشه زیست فعال ترکیب شده در داربست های نانوالیاف کیتوسان/پلی وینیل الکل با قطر نانو متری و تخلخل بالا می تواند ضمن تأمین خواص مکانیکی مناسب، بستر مناسب برای رشد سلولی را نیز فراهم کند و به طور بالقوه گزینه ای بسیار مناسب جهت استفاده در مهندسی بافت عصب باشد.

هدف از این مطالعه، آماده سازی و مقایسه خواص فیزیکی، مکانیکی و بیولوژیکی نانوذرات بیوسرامیکی آکرمانیت (ca2mgsi2o7)، مرونیت (ca3mgsi2o8) و دیوپسید (camgsi2o6) بود. سه سرامیک با روش سل – ژل تهیه شد. آنالیز فازی آن ها به روش آزمون پراش پرتو ایکس (xrd) انجام شد و استحکام فشاری و مدول یانگ قرص های سرامیکی نیز تعیین گردید. پتانسیل زتا در سرم فیزیولوژیکی اندازه گیری شد. علاوه براین توانایی تشکیل آپاتیت در محلول شبیه سازی شده بدن و سمیت سلولی نانوذرات با استفاده از روش mtt و تکثیر سلول های بنیادی مغز استخوان انسانی (hmscs) در تماس با سه سرامیک مورد ارزیابی قرار گرفت. با اندازه گیری مقادیر پتانسیل زتا مشخص شد که پتانسیل زتای آکرمانیت بیشتر (منفی تر) از مرونیت و مرونیت بیشتر (منفی تر) از دیوپسید بود. سرامیک اکرمانیت خواص مکانیکی نزدیک به استخوان قشری انسان را نشان داد. برای آکرمانیت استحکام فشاری 148 مگاپاسکال و مدول یانگ 42 گیگا پاسکال اندازه گیری شد. همچنین نتایج نشان داد که در مقایسه با مرونیت و دیوپسید، آکرمانیت توانایی بیشتری برای تشکیل آپاتیت در محلول شبیه سازی شده بدن دارد. روش mtt زیستایی و تکثیر سلول های بنیادی مغز استخوان انسانی (hmscs) در تماس با آکرمانیت و مرونیت را تایید کرد. نتایج آزمون mtt، غیر سمی بودن سرامیک های آکرمانیت و مرونیت را تایید کرد و نشان داد که زیستایی تکثیر سلول های بنیلدی مغز استخوان در تماس با نانو ذرات آکرمانیت افزایش می یابد. این نتایج همچنین نشان داد که نانو ذرات دیوپسید سمی بود.تمامی این یافته ها نشان می دهد که در تمامی کاربرد ها، بیوسرامیک آکرماننیت می تواند یک گزینه مناسب باشد و زمانی که زیست سازگاری بالا، خواص مکانیکی بالا و زیست فعالی مورد نیاز است می توان سرامیک آکرمانیت را پیشنهاد کرد.

هدف از اجرای پژوهش حاضر، ساخت نانوکامپوزیت¬های سیمان گلاس آینومر- دیوپسید و سیمان گلاس آینومر- سیلیکا سولفوریک اسید و بررسی مقایسه¬ای اثر افزودن نانوذارت بیوسرامیک دیوپسید و سیلیکا سولفوریک اسید به جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر، به منظور ارتقاء خواص مکانیکی و زیست فعالی آن بود. به این منظور، نانوذارت دیوپسید (dio)با ترکیب شیمیایی (camgsi2o6)، به روش سل- ژل ساخته شد. نانوذارت سیلیکا سولفوریک اسید(ssa) ، نیز از طریق اصلاح شیمیایی سطح نانوذرات سیلیس توسط کلروسولفونیک اسید ساخته شد. به منظور شناسایی ساختار فازی، تعیین اندازه دانه و مورفولوژی نانوذرات دیوپسید، به ترتیب از آزمون پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد. به منظور تأیید حضور گروه¬های (so3h) بر روی سطح نانوذارت سیلیس از آزمون طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (ftir) استفاده گردید. در ادامه، نانوذارت دیوپسید و سیلیکا سولفوریک اسید در مقادیر 0،1، 3 و 5 درصد وزنی به جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر تجاری (fuji ii gic) افزوده شدند و نانوکامپوزیت¬های سیمان گلاس آینومر ساخته شد. به منظور بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت¬های تولیدی، نمونه¬ها تحت آزمون¬های استحکام فشاری، خمشی به روش سه نقطه¬ای و کششی قطری قرار گرفتند. مورفولوژی سطح شکست نمونه¬ها بعد از اجرای آزمون استحکام فشاری به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. به منظور بررسی خاصیت رهایش فلوراید و ارزیابی زیست فعالی نانو-کامپوزیت¬های تولیدی به ترتیب از آزمون رهایش فلوراید در بزاق مصنوعی و غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) استفاده شد. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس، ترکیب دیوپسید خالص نانوکریستالی را تأیید نمود. نتایج آزمون طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ، حضور گروه¬های (so3h) را بر روی سطح نانوذارت سیلیس تأیید نمود. بیشترین میزان افزایش همزمان استحکام فشاری، خمشی و کششی قطری در نانوکامپوزیت¬های (gic-3wt.%dio) و (gic-1wt.%ssa) مشاهده شد. در حالیکه میزان افزایش استحکام فشاری، خمشی و کششی قطری در نانوکامپوزیت (gic-3wt.%dio) به ترتیب بیشتر، کمتر و کمتر از نانوکامپوزیت (gic-1wt.% ssa) بود. نتایج آزمون رهایش فلوراید نشان داد، میزان فلوراید آزاد شده از نانوکامپوزیت¬های تولیدی اندکی کمتر از سیمان گلاس آینومر است. همچنین کاهش رهایش فلوراید در نانو-کامپوزیت (gic-3wt.%dio) بیشتر از نانوکامپوزیت (gic-1wt.%ssa) بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ، زیست فعالی نانوکامپوزیت¬های تولیدی را تأیید نمودند. میزان افزایش زیست فعالی در نانوکامپوزیت (gic-3wt.%dio) بیشتر از نانوکامپوزیت (gic-3wt.%ssa) بود. نانوکامپوزیت-های تولیدی به دلیل بهبود خواص مکانیکی، رهایش فلوراید مطلوب و افزایش زیست فعالی، می توانند گزینه¬های مناسبی برای ترمیم¬های دندانی و کاشتنی¬های ارتوپدی تحت بار باشند.