نام پژوهشگر: شهریار حجتی امامی

تهیه و ارزیابی میکروسفرهای هیدروژلی زیست سازگار به عنوان عامل هموستات موضعی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی 1386
  هاجر سیدنژاد   شهریار حجتی امامی

در طی سالیان گذشته، روشهای متفاوتی جهت کنترل خون ریزی های شدید که در نتیجه تصادف و یا اعمال جراحی ایجاد شده و مشکلات فراوانی را برای بیماران بوجود می آورند. بکار رفته اند. در این میان، مواد هموستات موضعی که در اشکال مختلف موجود بوده و بواسطه مکانیسم های متفاوتی منجر به بندآوردن خون در کوتاهترین زمان ممکن می شوند. از اهمیت بالایی در میان جراحان بر خوردار هستند. در این تحقیق، هیدروژل های دکستران در حالت توده ای و ذره ای (میکروسفر) با قابلیت جذب آب بالا و با هدف کاربرد به عنوان عامل هموستات موضعی از طریق آب گیری از خون وتسریع فرآیند انعقاد خون، از طریق شبکه ای کردن شیمیایی این بیوپلیمر بوسیله اپی کلروهیدرین، تهیه شده و اثر پارامترهای مختلفی نظیر مقدار مولی ماده شبکه ای کننده، مقدار کاتالسیت و نسبت مولی آن به ماده شبکه ای کننده، غلظت محلول پلیمری وزن مولکولی پلیمر، دما و زمان واکنش شیمیایی شبکه ای شدن بر خواص هیدروژل های دکستران در حالت توده ای و تأثیر پارامترهای نظیر نوع و مقدار عامل فعال سطحی، نسبت فاز داخلی به خارجی در تهیه امولسیون، الگو و سرعت همزدن تکنیک خشک کردن ذرات بر مورفولوژی و اندازه ذرات میکروسفرهای هیدروژلی دکستران مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت مشخص گردید که نسبت پایین اپی کلروهیدرین به کاتالیست باعث بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی هیدروژل ها شده و تغییر دما از 40 تا 60 درجه سانتیگراد (در مدت زمان 24 ساعت) و تغییر زمان از 9 تا 15 ساعت در دمای 40 درجه سانتیگراد تأثیری بر خواص فیزیکی هیدروژل های مذکور ندارد. علاوه بر این، افزایش مقدار عامل فعال سطحی، ایجاد جریان لامینار در داخل امولسیون و کاهش نسبت حجمی فاز داخلی به خارجی باعث کاهش اندازه ذرات میکروسفرهای دکستران شده و افزایش دور همزن از یک حد بحرانی باعث تشکیل ژل در داخل راکتور می شود در نهایت میکروسفرهای هیدروژلی حاصل دارای قابلیت جذب آب تا میزان 11 برابر وزن شان در حالت خشک بوده و امکان استفاده به عنوان عامل هموستات موضعی را دارا می باشند

تهیه داربست کشت سلولی سه لایه از کامپوزیت ژلاتین-پلی وینیل الکل و ژلاتین -ذرات نانو هیدروکسی آپاتیت برای ترمیم استخوانی-غضروفی مفاصل
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی 1387
  حسن قبادی   شهریار حجتی امامی

بیماری های مفاصل خصوصاً بیماری های مخرب غضروف های مفصلی نظیر استیوآرتریت سالانه انسان های زیادی را از کار افتاده کرده و از این مهم تر باعث درد و ناراحتی آنها می شود و از کیفیت زندگی می کاهد. روش های مختلفی برای درمان این ناراحتی ها ابداع شده و بکار می رود ولی هیچکدام هنوز درمان قطعی به شمار نمی روند. مهندسی بافت عرصه ای است که می تواند در زمینه ترمیم غضروف های مفصلی استفاده شود. اما یکی از پارامتر های مهم در مهندسی بافت انتخاب مواد مناسب و ساخت داربستی است که بتوان بافت مورد نظر را در آن رشد داد. در این پروژه، داربست سه لایه ای تولید شد که از بالا و پایین به استخوان های زانو که حاوی رگ هستند متصل شده و از طریق رشد استخوان ها روی آن، بدن را ترغیب به تولید غضروف جدید بین استخوان ها می کند. البته بعد از رشد غضروف و ترمیم استخوان خود داربست متناسب با رشد سلول ها تحلیل رفته و بافت جدید حاصل می شود. این داربست از دو کامپوزیت مختلف تشکیل شده که یکی از آنها در دو طرف دیگری قرار می گیرد و در نهایت داربست سه لایه را تشکیل می دهد. لایه هایی که برای رشد استخوان در نظر گرفته شده است زمینه ای از ژلاتین دارد که زیست سازگاری عالی برای رشد سلول ها دارد. برای بهبود توانایی رشد استخوان درون این زمینه با ذرات نانو هیدروکسی آپاتیت غنی شد. البته این ذرات توسط همان روشی که خود بدن در مقیاس مولکولی هیدروکسی آپاتیت را تولید می کند درون خود زمینه ژلاتین سنتز شد به همین دلیل توزیع و ساختار مناسب بدست آمد. لایه میانی که باید غضروف روی آن رشد کند با مخلوط پلی وینیل الکل و ژلاتین ساخته شد تا همزمان با قابلیت های زیست سازگاری ژلاتین، از خواص مکانیکی مناسب پلی وینیل الکل هم استفاده شده باشد و در نهایت داربستی با قابلیت تحمل فشار مناسب بدست آمد. برای چسباندن لایه ها از روش های مختلفی استفاده شد که در نهایت روش ریخته گری همزمان به علت حفظ تخلخل در محل اتصال و بهترین چسبندگی در محل اتصال در نمونه نهایی بکار رفت. در نهایت سلول های استخوان و غضروف برای رشد در قسمت های مربوطه قرار گرفتند و رشد سلول ها در داربست بررسی شد. به نظر می رسد در صورت توانایی تکنولوژیکی برای قالب گیری از سطح استخوان های زانو و ساخت داربست اندازه آن بتوان بدن را به تولید غضروف جدید برای زانو ترغیب کرد.

الکتروپلیمریزاسیون پیرول بر سطح آلیاژ نانو کریستالین niti تهیه شده به روش آلیاژسازی مکانیکی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی 1386
  راضیه خلیفه زاده   شهریار حجتی امامی

امروزه محققان به این نتیجه رسیده اند که پیوند مستقیم بین استخوان و سطح ایمپلنتهای حامل بار برای موفقیتهای کلینیکی در استفاده طولانی مدت از آنها بسیار ضروری است روشهای متنوعی برای ایجاد چنین سطوحی که دارای واکنشهای مناسب با سلولها باشند به وجود آمده است در این راستا استفاده از پلیمرهای هادی به دلیل داشتن خاصیت هدایت الکتریکی و نیز تغییر الکتروشیمیایی برای کنترل سطوح از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. پلی پیرول به دلیل داشتن خصوصیات منحصر به فرد در این زمینه بسیار مورد توجه است. از دلایل انتخاب این پیلمر می توان به رشد مستقیم الکتروشیمیایی آن بر روی زمینه با شکل و ابعاد پیچیده و نیز چسبندگی فوق العاده زیاد این ماده به سطح ایمپلنت اشاره کرد. در این تحقیق پوشش پلی پیرول با استفاده از روش ولتامتری چرخه ای و از محلولهای مختلف بر سطح الکترود نایتینول تهیه شده به روش آلیاژسازی مکانیکی پوشش داده شده است. با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی در محیط آرگون انتظار می رودکه انداره دانه های پودرهای حاصل به محدوده نانومتری کاهش یابد. با انجام فرایند زینترینگ در محدوده گسترده ای از دماها، زمانها و فشارهای زینترینگ که پس از آلیاژسازی مکانیکی در محیط آرگون انتظار می رود که اندازه دانه های پودرهای حاصل به محدوده نانومتری کاهش یابد. با انجام فرایند زینترینگ در محدوده گسترده ای از دماها، زمانها و فشارهای زینترینگ که پس از آلیاژسازی مکانیکی صورت گرفته است. نحوه تغییر مورفولوژی و میزان میکرو تخلخل های موجود در این آلیاژ و نحوه تأثیر آن بر خواص مکانیکی این آلیاژ نانوساختار مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه عملکرد حفاظتی پوششهای حاصل، به روش های پایش پتانسیل مدار باز، پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی در محلول sbf بررسی شده است همچنین مورفولوژی سطوح پلیمری به وسیله میکروسکوپ الکترونی (sem) و آنالیز afm مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است

کاربرد ژلاتین و کایتوسان در جایگزین های پوستی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی 1386
  علی مرادی احمدآباد   سهیلا سلحشور کردستانی

داربستها در مهندسی بافت از اجزای اصلی مورد استفاده جهت ترمیم و بازسازی بافتهای آسیب دیده هستند. این داربستها باید دارای خصوصیات شیمیایی، مورفولوژیکی، بیولوژیکی ویژه ای باشند، تا عملکرد مطلوب داشته باشند. در راستای نزدیک شدن به ساختار طبیعی پوست، محققین به ساخت داربستهایی از پلیمرهای کایتوسان و ژلاتین روی آورده اند. هدف از انجام این پروژه، بررسی امکان استفاده از ترکیب بیومتریالهای ژلاتین- کایتوسان- کوندرویتین-6- سولفات برای ساخت داربستها در مهندسی بافت پوست بود. در این پروژه، داربستهای متخلخل مرکب از کایتوسان و ژلاتین با روشهای فریز و فریزدرایینگ ساخته شدند. آزمایش سمیت سلولی جهت بررسی عدم وجود سمیت در نمونه ها به کار گرفته شد. جهت مقایسه رشد و چسبندگی سلولها، آزمایش کشت سلولی در شرایط خارج بطنی با سلولهای فیبروبلاست l929 بر روی نمونه ها انجام شد. ما توانستیم نرخ تکثیر سلولها را با جایگزین کردن 20 درصد مخلوط کایتوسان- ژلاتین با محلول 025/0 گرم به ازای میلی لیتر از کوندرویتین-6- سولفات افزایش دهیم. جهت ارزیابی رشد و چسبندگی سلولها بر روی داربستها، تصاویرsem از نمونه ها تهیه شد. نتایج نشان دادند که داربستها با نسبتهای وزنی 4، 4و 2 به ترتیب از کایتوسان، ژلاتین، کوندرویتین-6- سولفات منجر به بهترین نتیجه رشد وچسبندگی سلولی می شوند. جهت ارزیابی خواص مکانیکی داربستها، استحکام مکانیکی نمونه ها اندازه گیری شد. داده های آزمایشات به عمل آمده، نشان می دهند که افزودن کوندرویتین-6- سولفات به داربستهای کایتوسان - ژلاتین می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای بر رشد و چسبندگی سلولها داشته باشد. در تکمیل کارهای انجام گرفته، تاثیر درصدهای مختلف گلوتارآلدیید در کراس لینک داربستهای کایتوسان - ژلاتین بر سمیت سلولی و خواص مکانیکی این داربستها نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که نمونه ها تا حدود 8/0 درصد گلوتارآلدیید با روش به کارگرفته شده فاقد سمیت سلولی بودند. در عین حال در کراس لینک با بیش از 2/0 درصد گلوتارآلدیید، نمونه ها دچار تردی شده و انعطاف پذیری خود را از دست می دهند.

ساخت و بررسی زیست داربست حاوی نانوالیاف الکترواسپین شده پایه کیتوسان-ژلاتین و تعیین زیست سازگاری آن با فیبروبلاست های پوست انسان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی 1387
  جواد جعفری   شهریار حجتی امامی

داربست غیر بافته شده حاوی نانو الیاف کیتوسان-ژلاتین، توسط فرایند الکتروریسی تولید شد. هر دو پلیمر در حلال مشابه پایه آبی اسیداستیک با غاظت های مختلف حل شدند. برای دستیابی به الیاف با مورفولوژی یکنواخت و عاری از قطره، نسبت های مختلف کیتوسان به ژلاتین، مورد بررسی قرار گرفتند. با مشاهده تصاویر میکروسکوپ الکترونی مشخص شد که نسبت کیتوسان به ژلاتین 30/70 یکنواخت ترین الیاف را ارائه می کند. از طرفی برای تعیین اثر پارامترهای دستگاه بر روی مورفولوژی الیاف، ولتاژ، نرخ تغذیه و فاصله نوک سوزن تا جمع کننده، مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزایش ولتاژ و نرخ تغذیه باعث کاهش قطر الیاف حاصله شده، در حالی که افزایش فاصله نوک سوزن تا جمع کننده اثر معکوس به جا خواهد گذاشت. همچنین افزایش ولتاژ، غیر یکنواختی الیاف ایجاد شده و افزایش نرخ تغذیه، افزایش قطرات تولیدی را در پی خواهد داشت. این درحالی است که افزایش فاصله نوک سوزن تا جمع کننده اثر قابل توجهی بر روی مورفولوژی الیاف نخواهد داشت. با انتخاب پارامترهای بهینه، داربست، تولید شده و برای بررسی زیست سازگاری، تحت فرایند کشت سلولی سلول های فیبروبلاست پوستی و نیز تست mtt قرار گرفت. نتایج حاصله، بیانگر زیست سازگاری مناسب داربست تولیدی می باشد.

بررسی و ساخت داربست کشت سلولی از نانو کامپوزیت ژلاتین، پلی کپرولاکتون و ذرات هیدروکسی آپاتیت برای مهندسی بافت استخوان مصنوعی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی 1387
  آژنگ حمله خوان   شهریار حجتی امامی

استخوان به عنوان یکی از بافت های حیاتی بدن اغلب می تواند در پی آسیب وارده خود به خود التیام یابد. ولی چنانچه آسیب بیش از اندازه شدید باشد امکان بازسازی خود به خودی استخوان وجود ندارد و از روشهای معالجه اساسی جهت ترمیم این بافت استفاده می شود. امروزه استفاده از مواد تخریب پذیر و زیست سازگار، جایگزین روشهای نخستین معالجه استخوان مثل ایمپلنت های دائمی شده است. بدین ترتیب مبحث جدیدی موسوم به "مهندسی بافت استخوان" مطرح گردیده است که به کمک فن آوری نانو امکان نزدیک شدن به ساختار طبیعی استخوان را فراهم نموده است. هدف از انجام این پروژه افزودن جز سوم پلی کپرولاکتون به کامپوزیت دو جزئی ژلاتین وهیدروکسی آپاتیت جهت بهبود خواص مکانیکی زمینه پلیمری و کاهش نرخ تخریب بود تا خواصی نزدیک تر به استخوان طبیعی به دست آید. برای این منظور روش های متعدد جهت مخلوط کردن د و پلیمر و ساخت داربست بررسی شد و سرانجام روش ترکیبی "ریختگری و فریز درای" برای ساخت کامپوزیت لایه ای جهت بررسی های بیشتر انتخاب شد. زیرا امکان ساخت داربست به این روش عملی به نظر می رسد. در این روش لایه های ژلاتین و پلی کپرولاکتون روی هم چیده می شوند. برای این منظور ذرات هیدروکسی آپاتیت با ساختار نانو به روش ترسیبی سنتز شد و با محلول آبی ژلاتین 10 درصد مخلوط گردید. پس از ژله ای شدن این لایه در دمای محیط یک لایه پلی کپرولاکتون توسط استون به عنوان حلال روی آن ریختگری می شود. چیدن لایه ها به همین نحو تکرار می شود. پس از انجماد نمونه ها، در لایه های ژلاتینی توسط فرایند فریز دارای تخلخل به وجود آمد. جالب توجه است که پس از تبخیر استون لایه های پلی کپرولاکتون حاوی حفراتی هم در حد ماکرو و هم در حد میکرو می باشند. به نحوی که حفرات ماکروسکوپی امکان اتصال دو لایه ژلاتینی مجاور را فراهم می کند. بنابراین ژلاتین به صورت یکپایچه در سراسر ساختار حضور دارد و لایه های پلی کپرولاکتون بین لایه های ژلاتین به دام افتاده اند. برای بررسی تاثیر افزایش مقدار پلی کپرولاکتون نمونه هایی با میزان 0، 20،30،40، 50 درصد پلی کپرولاکتون ساخته شد. با بررسی خواص مکانیکی نمونه ها توسط تست فشاری مشاهده شد با افزایش میزان پلی کپرولاکتون خواص مکانیکی بهبود می یابد و خواصی در حد استخوان اسفنجی به دست می آید.

رهایش کنترل شده فرآورده تزریقی طولانی اثر leuprolide در درمان سرطان پروستات مطالعه: in vivo و in vito
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی 1386
  مرجان عنایتی   شهریار حجتی امامی

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