این پژوهش به دنبال ساخت بستر مناسب جهت کشت سلول و درنهایت انتقال صفحات سلولی به نقطه هدف بدون آسیب زدن به ساختار سلول می باشد. در این رابطه از صفحات حساس به دما جهت کشت استفاده شده است. این صفحات از جنس پلی استایرن با یک لایه پلیمر پلی n- ایزوپروپیل اکریل آمید پیوند زنی شده در سطح می باشد. از ویژگی صفحات مذکور این است که با تغییرات دما می تواند از خاصیت آبگریزی به آبدوستی و بالعکس تغییر فاز داده و چسبندگی سلول به سطح را متاثر از این رفتار گرداند. جهت آماده سازی صفحات مذکور لازم است تا صفحات پلی استایرن در معرض تابش پلاسما قرار داده شود. تابش پلاسما، سطح پلی استایرن را دارای نقاط فعال شیمیایی کرده و زمانی که در مجاروت منومر n- ایزوپروپیل اکریل آمید قرار می گیرد، وجود رادیکال های آزاد ایجاد شده روی سطح، پلیمریزاسیون رادیکالی را شروع کرده و در نهایت پلی n- ایزوپروپیل اکریل آمید بر روی سطح پیوند می خورد. جهت تایید عملیات های اصلاح سطح با پلاسما و پیوندزنی بر روی سطح، از روش هایآزمایش زاویه تماس، آزمایشمیکروسکوپ الکترون پویشی وآزمایش میکروسکوپ اتمی استفاده شده است. با اعمال پلاسما بر روی سطح به دلیل حضور گروه های هیدروکسیل و کربوکسیل، میزان آبدوستی سطح افزایش می یابد که کاهش زاویه تماس این رویداد را ثابت می کند. روش های میکروسکوپیک با بررسی های شکل شناسی و زبری سطح، نشان دادند که با افزایش توان اشعه پلاسما و افزایش میزان پیوند پلی n- ایزوپروپیل اکریل آمید بر روی سطح، زبری سطح به صورت کمی و کیفی افزایش می یابد. همچنین با استفاده از آزمایش طیف سنجی مادون قرمز، باند های شیمیایی سطح پس از تابش پلاسما مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که با اعمال تابش پلاسما در توان های بیشتر، پیوند های هیدروکسی بیشتری بر روی سطح ایجاد شده است.میزان ضخامت لایه پلیمری پیوند زده شده بر روی سطح اثر مستقیمی بر کنترل میزان حساس پذیر بودن سطح به دما و نشست و برخاست سلول ایفا می کند. در این پژوهش با استفاده از فاکتور زبری در آزمایش میکروسکوپ اتمی به اندازه گیری ضخامت لایه پیوند زده شده پلی n- ایزوپروپیل اکریل آمید پرداخته شده است. در نهایت با کشت سلول بر روی سطوح اصلاح شده و پیوندزنی زده شده در آزمایشin-vitro نحوه نشست و برخاست سلول بر روی سطوح مورد بررسی قرار گرفته است و مشخص گردید در صورتی که ضخامت لایه پیوند پلی n- ایزوپروپیل اکریل آمید بر روی سطح nm4/52 باشد، بهینه ضخامت پیوند حاصل گردیده است.

پلی اتیلن، یکی از پرمصرف ترین پلیمرها دردنیای امروز می باشد. این پلیمر انواع مختلفی داردکه یکی از آن ها، پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (uhmwpe) می باشدکه کاربردها و مصارف ویژه ای دارد. این پلیمر با توجه به وزن مولکولی بسیار بالا، دارای خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار خوبی می باشد و به علت ماهیت غیرقطبی، خواص چسبندگی خیلی مناسبی ندارد. به همین دلیل، روش های متفاوتی برای اصلاح سطح ((uhmwpe به کار برده می شود که در اغلب آن ها، سعی در ایجاد گروه های عاملی قطبی بر روی سطح پلیمر به منظور افزایش قطبیت و چسبندگی سطح، و نیز ایجاد اتصالات عرضی برای بهبود بعضی از خواص فیزیکی و مکانیکی می شود. یکی از روش های اصلاح سطح، پلاسما است که به طورگسترده ای در اصلاح سطح پلیمرها به کار می رود. در این تحقیق، سطح پودر پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا uhmwpe) ) با قرار گرفتن در معرض پلاسمای آرگون اصلاح شده و نتیجه این تغییرات در خواص فیزیکی، مکانیکی و زیست سازگاری نمونه های تهیه شده تحت اعمال فشار پایین و فشار بالا از این ماده پلیمری بررسی شده است. در این پروژه برای مشخص شدن گروه های عاملی ایجاد شده بر روی سطح پلیمر از آزمون طیف سنجی مادون قرمز (atr-ftir) استفاده شده است. به منظور بررسی میزان بلورینگی و تعیین فازهای بلوری از آزمون پرتو اشعه ایکس با زاویه باز (waxd) استفاده شد که با توجه به این آزمون اثبات شد، نمونه های اصلاح شده دارای بلورینگی کمتری می باشند. تغییرات ایجاد شده در نقطه ذوب، ضخامت لاملاها و درصد بلورینگی نمونه ها، توسط آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی (dsc) تحلیل شد که با استناد به نتایج این آزمون، نمونه های اصلاح شده دارای بلورهای ضخیم تر و نقطه ذوب بیشتری می باشند.آزمون آنالیز حرارتی دینامیکی - مکانیکی (dmta) برای بررسی تغییرات مدول ذخیره بر حسب دما بر روی نمونه ها انجام شد و میزان زبری نمونه های اصلاح شده نیز توسط آزمون میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) بر روی نمونه ها انجام شد که طبق این آزمون، میزان زبری نمونه های اصلاح شده بیشتر از نمونه های اصلاح نشده می باشد. همچنین بررسی چسبندگی و رشد سلول های کشت داده شده بر روی نمونه های اصلاح شده و معمولی توسط آزمون عکس برداری الکترون روبشی (sem) انجام شده است که نشان می دهد، چسبندگی و رشد سلول ها بر روی سطح نمونه های اصلاح شده بیشتر از نمونه های معمولی است. آزمون تنش -کرنش نیز در این پروژه نیز به منظور بررسی تغییرات مدول الاستیک و میزان چقرمگی نمونه های اصلاح شده در مقایسه با نمونه های معمولی به کار گرفته شده است که نتایج نشان می دهد، نمونه های اصلاح شده مدول الاستیک بیشتر و چقرمگی کمتری را دارا می باشند.

مهندسی بافت یک علم نوین در عرصه ی پزشکی ست که با هدف ترمیم بافت های آسیب دیده شکل گرفته است. یکی از زمینه-های فعالیت آن مهندسی بافت عصب می باشد که در جهت احیا بافت های صدمه دیده عصب گام برمی دارد. این علم با به کارگیری علوم مختلف اعم از مواد، زیست، فیزیک، شیمی، پزشکی و مهندسی اقدام به ساخت داربست هایی می کند که در موضع مناسب و در تعامل با سلول ها و عوامل رشد، شرایط تولید یک بافت جدید را فراهم می کنند. در این مطالعه نیز با چنین هدفی داربست هایی از جنس پلی لاکتیک اسید ساخته شده و برای ارتقای برخی خواص آن نظیر ویژگی های مکانیکی و الکتریکی از نانولوله های کربن استفاده شده است. به منظور بررسی تاثیر عوامل گوناگون روی خواص و مورفولوژی داربست ها، غلظت های 1، 5/2 و 5 %wt/v از پلیمر در حلال، دماهای فرآیندی متفاوت و درصدهای 0 تا 3 از نانولوله های کربن چند دیواره، در نظر گرفته شد. از بین این نمونه ها بیشترین درصد تخلخل مربوط به غلظت های پایین پلیمر و غلظت 2% از نانولوله بود. به طور کلی برای ساخت داربست روشهای مختلفی وجود دارد که هریک از آنها دارای مزایا و معایبی هستند و مورفولوژی خاصی از داربست را شکل می دهند. یکی از روشهای متداول، روش جدایش فازی ست که در این پژوهش به کار گرفته شده است. القای جدایش فازی از طریق دما، زیرگروهی از این فرایند بوده و خود نیز از دو راه اعمال می شود: جامد-مایع و مایع-مایع. روش اول راهی ست که در این مطالعه برای ساخت داربست استفاده شده است، به این ترتیب که دمای محلول پلیمری به زیر نقطه-ی انجماد حلال می رسد تا فازهای پلیمر و حلال از هم جدا شده و سپس حلال در حالت انجماد خارج می شود. بخش دوم مطالعات به ساخت فیلم های نانوکامپوزیتی با مواد ذکر شده، معطوف می شود. این فیلم ها نیز با همان درصدهای نانولوله، البته هم تک دیواره و هم چند دیواره، ساخته شده اند و اثر غلظت نانولوله و از طرفی برهمکنش آنها با بستر پلی لاکتید بررسی شده است. نتایج مربوط به فیلم ها با نانولوله ی چنددیواره نیز حاکی از این بود که در 2% از نانولوله، پلیمر کاملا آمورف شده و اثر هم افزایی رخ داده است. در پایان نیز زیست سازگاری کلیه ی نمونه ها با استفاده از سلول های فیبروبلاست موشی آزمایش شده است که نتایج نشان دهنده ی زیست سازگاری و عدم سمیت داربست ها و فیلم ها در تماس با سلول های l929 بوده است.

این پروژه شامل سه قسمت است. در قسمت اول نانوذرات هیدروکسی آپاتیت با استفاده از روش هیدروترمال در ph های مختلف سنتز شده و سپس مورفولوژی و خلوص فازی و دیگر خواص آنها با استفاده از آزمون های sem و xrd مورد بررسی قرار می گیرد. در قسمت دوم به منظور بالا بردن پایداری کلوئیدی نانوذرات در سوسپانسیون آنها را به وسیله ماده ی هپارین اصلاح کرده و پایداری کلوئیدی و میزان هپارین جذب شده بر روی سطح آنها مورد بررسی قرار می گیرد. در قسمت انتهایی نانوکامپوزیت پلی لاکتیک اسید-هیدروکسی آپاتیت تهیه شده و خواص آن تعیین می شود. به منظور تهیه نانوذرات هیدروکسی آپاتیت از روش هیدروترمال که یکی از زیر مجموعه های روش شیمی تر است استفاده شد و نمونه ای که در ph 9 سنتز شده بود با توجه به خواص آن به عنوان نانوذره بهینه در نظر گرفته شد. پس از سنتز نانو ذرات به منظور بهبود پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمری از داروی هپارین، که یکی از اعضای مجموعه ای به نام گلیکوز آمین گلیکان ها می باشد وهمچنین یکی از مواد موجود در ماتریس برون سلولی است، استفاده شد. با استفاده از روش های مشخصی اصلاح نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت و وجود هپارین بر روی سطح هیدروکسی آپاتیت اثبات شد. میزان پایداری کلوئیدی نانوذرات با استفاده از آزمون کدر سنجی در مدت زمان 24 ساعت بررسی شد و نتایج نشان دهنده پایدار بودن سوسپانسیون هیدروکسی آپاتیت در حلال dmf در این مدت بود. غلظت بهینه برای اصلاح نانوذرات با استفاده از آزمون متیلن بلو بدست آمد. در مرحله پایانی نانو ذرات اصلاح شده و همچنین اصلاح نشده در محلولی حاوی پلیمر پلی لاکتیک اسید پخش شده و با استفاده از روش قالب گیری حلال (solvent casting) نانو کامپوزیت مربوطه به شکل فیلم تهیه شد. آزمون edx نشان داد که هپارین در ساختار نانوکامپوزیت حضور دارد. برای تعیین خواص نانو کامپوزیت از آزمون های مکانیکی همچون آزمون کشش و آزمون dmta ، آزمونهای حرارتی همچون آزمون dsc و tga ، آزمونهای سلولی مانند آزمون dna و آزمون alamar blue و آزمون actin dapi و آزمون live and died و آزمون کشت سلول فیبروبلاست l929 استفاده شد.

چکیده مهندسی بافت علمی جدید در عرصه علوم زیستی و پزشکی ا ست که هدف آن ساخت جایگزین های زیستی و ترمیم بافت های آسیب دیده می باشد. یکی از زیرشاخه های این علم مهندسی بافت عصب ا ست که تمرکز آن روی ترمیم آسیب های وارد شده به بافت عصب اعم از اعصاب مرکزی و محیطی می باشد. مهندسی بافت در واقع علمی بین رشته ای با بکارگیری علوم مختلف است که در صدد ساخت داربست جهت رشد، تکثیر و تمایز سلول می باشد. این پروژه با هدف ساخت داربست های کیتوسانی جهت رشد سلولی صورت گرفت. محلول % w/v2 کیتوسان با حلال اسیداستیک% v/v 2 تهیه و در دماهای متفاوت (6-، 80- و 196- درجه سانتیگراد) منجمد گردید. داربست از روش خشک کن انجمادی ساخته شد. برای ارتقای خواص مکانیکی از نانولوله های کربنی و جهت بهبود خواص زیست سازگاری از پروتئین لامینین استفاده شد. مورفولوژی نمونه ها بررسی و در نهایت داربست با مناسب ترین مورفولوژی (با دمای انجماد 6- درجه سانتیگراد) جهت ادامه کار انتخاب گردید. در ادامه داربست ها و فیلم های نانوکامپوزیتی با درصدهای 1، 5/2 و 5 از نانولوله ی کربن ساخته شد. در بررسی مورفولوژی با تصاویر sem بزرگترشدن اندازه حفرات و در بررسی میزان تخلخل با روش منراد افزایش میزان تخلخل (از 0 تا 5/2 درصد نانولوله) با افزایش درصد نانولوله ی کربن نشان داده شد. آزمون زاویه تماس، کاهش آبدوستی نمونه ها و افزایش خواص مکانیکی را با افزایش درصد نانولوله نشان داد. در بخش بعد سطح نمونه ها تحت پلاسمای اکسیژن فعال و سپس با پروتئین لامینین پوشش داده شد. نتایج تست های طیف سنجی ir و uv (با معرف برادفورد) و زاویه تماس به ترتیب حاکی از این بود که پلاسمای اکسیژن باعث افزایش جذب لامینین و افزایش آبدوستی نمونه ها شده است. در نهایت آزمون کشت سلولی با استفاده از سلول-های فیبروبلاست موشیl929، زیست سازگاری و عدم سمیت داربست ها و فیلم ها را نشان داد.

کیسه خون ، وسیله ای زیست پزشکی و یکبار مصرف است که به منظور جمع آوری، نگهدای ، حمل و نقل و تزریق خون و فرآورده های آن به انسان مورد استفاده قرار می گیرد.تاکنون بیشترین ماده سازنده کیسه های خون از نوع پلی وینیل کلراید‏‎(pvc)‎‏ نرم شده بوده است که سمیت نرم کننده های موجود در آن یکی از مهمترین مشکلات آن است.زیرا نرم کننده ها در خون تراوش نموده و بدلیل طبیعت چربی دوستشان در بافتهای چرب رسوب می منند.به همین منظور در تحقیق موجود سعی گردیده است این مشکل با ساخت آمیزه ای از پلی پروپیلن / پلی یورتان ‏‎(pp/pu)‎‏ به عنوان جایگزین ‏‎pvc‎‏ نرم در کیسه های خون بر طرف گردد.آمیزه ‏‎pp/pu‎‏ترکیبی بی اثر ، الاستیک و با استحکام بالا است که جهت ساخت کیسه خون مناسب می باشد.دراین تحقیق ، آمیزه هایی با نسبتهای مختلف از ‏‎pp/pu‎‏ به روش اختلاط مذاب در هاک تهیه گردید.مقاطع شکست این آمیزه ها توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی ‏‎sem‎‏ مورد مطالعه قرار گرفت.همچنین ویژگیهایی نظیرخواص مکانیکی ، زاویه تماس و مقدار جذب آب و نفوذ پذیری گاز ‏‎co2‎‏ در آمیزه های مذکور تعیین شده و با خواص کیسه های خون تجاری مورد بررسی قرار گرفت.ضمنا تاثیر افزودن کوپلیمر اتیلن وینیل استات بر روی خواص مذکور در آمیزه ‏‎‏‎pp/pu‎‏ مورد بررسی قرار گرفت.در نهایت خون سازگاری نمونه ها یا به عبارتی میزان چسبندگی پلاکتها برروی آنها با کیسه خون مقایسه گردید.