امروزه عمده ترین روش پیوند زنی استخوان پیوند زنی آلوپیود و اتوپیوند است که در صدمات و جراحت های ناشی از تصادفات و نقص های ژنتیکی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال روش های مذکور خطرات مختلفی از جمله فساد مراکز دهنده ناهنجاری های تغذیه بافت پیوند زده شده صدمات و عوارض جانبی و ناراحتی و رنج مریض را با خود به همراه دارد در این میان مهندسی بافت استخوان با بهره گیری از داربست های زیست سازگار زیست تخریب پذیر متصل به سامانه یاخته ای و عومل تمایزی به عنوان یکی از بهترین جایگین های پیوندزنی معمول استخوان شناخته می شود در نوشته حاضر چگونگی ساخت داربست مذکور آورد شده است. این داربست شامل سه قسمت پلیمری مجزا و یک بخش معدنی نانو ذره است روش الکتروریسی برای ساخت داربست و به منظور شبیه سازی بافت طبیعی استخوان مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر پارامترهای فرایند مختلف بر مورفولوژی داربست قطر الیاف میزان تخلخل میزاان بلورینگی و ا ستحکام نهایی بررسی شد. مورفولوژی داربست با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبیشی مشاهده شده و همچنین توزیع قطر الیاف با استفاده از نرم افزار ایمیج حی ترسیم گردید و کل فرآیند با استعانت از بازخورد حاصل از بررسی عکس ها و دیاگرام های توزیع قطر اصلاح گردید. میزان چسبندگی? رشد? تکثیر و تمایز سلول های بنیادی توسط rtpcr و کیت های مخصوص تشخیص پروتیین تخمین زده شد. با وجود اینکه تمامی داربست ها از تکثیر و تمایز سلول ها حمایت کردند داربست ای کامپوزیتی رخ مانه موثر تری از بافت استخوانی را حاصل ساختند. با توجه به نتایج حاصله می توان نتیجه گرفت که نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت در هدایت استخوانی و فاز کیتوسان در تمایز موثر و زود هنگام سلول های بنیادی نقش ویژه ای را به عهده دراند داربست نانو الیافی کامپوزتی طراحی شده در این پروژه توانایی کاربرد در مهندسی بافت استخوان را داراست.

پلیمریزاسیون رسوبی نوعی روش پلیمریزاسیون غیرهمگن است که در آن مونومر و شروع کننده در حلال واکنش حل شده ولی زنجیرهای پلیمری در حلال قابل حل نمی باشند و به صورت ذرات ریز در حلال رسوب می کنند. از مزیتهای این پلیمریزاسیون نسبت به پلیمریزاسیون محلولی می توان به سرعت بیشتر آن و جداسازی آسانتر محصول پلیمری از حلال اشاره کرد. ذرات تهیه شده در پلیمریزاسیون رسوبی نسبت به پلیمریزاسیون تعلیقی کوچکتر بوده و دارای توزیع یکنواخت تری می باشند. ضعف مهم این روش پلیمریزاسیون، کوچک بودن متوسطهای وزن مولکولی نسبت به یمریزاسیونهای محلولی و تعلیقی است.مدلهای مختلفی برای محاسبه مشخصات پلیمرهای سنتز شده در روش پلیمریزاسیون رسوبی ارایه شده است. در این پروژه از مدل پلیمریزاسیونهای همزمان، که برای پلیمریزاسیون رسوبی مونومرهای محلول در آب در حلالهای هیدروکربنی کاربرد دارد، استفاده می شود. در این پروژه ابتدا روش ممانهای محدود شرح داده شده و سپس متوسطهای عددی و وزنی درجه پلیمریزاسیون و شاخص پراکندگی پلیمرهای سنتز شده در هر دو فاز پیوسته و پراکنده به صورت همزمان محاسبه می شوند. مقادیر محاسبه شده در فاز پراکنده مطابق با نتایج تجربی بوده ولی شاخص پراکندگی پلیمرهای سنتز شده در هر دو فاز پیوسته و پراکنده کمتر از شاخص پراکندگی در روشهای دیگر پلیمریزاسیونهای رادیکال آزاد است. مطابق نتایج به دست آمده در این پروژه، در پلیمریزاسیون رسوبی مونومرهای محلول در آب، واکنش تجزیه شروع کننده در فاز پیوسته و واکنشهای اختتام و انتشار عمدتاً در فاز پراکنده انجام می شوند و پلیمریزاسیون رسوبی آکریل آمید در حلالهای هیدروکربنی از تابع توزیع شولتز- فلوری پیروی می کند.در بخش تجربی این پروژه، علاوه بر مقایسه مقادیر اندازه گیری شده در این بخش با مقادیر محاسبه شده در بخش مدلسازی، تأثیر غلظت مونومر و غلظت شروع کننده بررسی می شود. با کاهش غلظت شروع کننده و افزایش غلظت مونومر، متوسطهای عددی و وزنی درجه پلیمریزاسیون در هر دو فاز پیوسته و پراکنده افزایش می یابد. در پلیمریزاسیون رسوبی آکریل آمید در حلالهای هیدروکربنی، واکنشهای ناخواسته ایمیدی شدن و واکنشهای انتقال زنجیر به پلیمر (شاخه ای شدن زنجیرها) اتفاق نمی افتد و زنجیرهای پلیمری سنتز شده اتاکتیک هستند.

در پایان نامه حاضر، پلی استایرن با استفاده از پلیمریزاسیون رادیکال آزاد و رادیکالی انتقال اتم سنتز شد. همچنین از روش شبیه سازی مونت کارلو برای شبیه سازی هر دو فرآیند و بررسی اثر پارامترهای واکنشی بر سینتیک و خواص پلیمر استفاده شد. اثر افزایش ویسکوزیته سیستم و طول زنجیر بر ثابت سرعت اختتام در هر دو فرآیند به صورت جداگانه و همزمان مورد مطالعه قرار گرفت. بهترین سازگاری نتایج شبیه سازی با داده های تجربی برای زمانی به دست می آید که اثر ژل و طول زنجیر بر فعالیت رادیکالها به صورت همزمان در سیستم دیده می شود. با توجه به نتایج حاصل، در پلیمریزاسیون رادیکال آزاد غلظت رادیکالهای آزاد به مراتب بالاتر از پلیمریزاسیون atrp است و در طول واکنش نیز افزایش می یابند؛ در حالیکه در فرآیند atrp غلظت رادیکالهای آزاد پس از یک افت اولیه در ابتدای واکنش تقریباً در غلظتهای بسیار پایین ثابت باقی می ماند. متوسط وزن مولکولی پلیمرهای سنتز شده با روش رادیکال آزاد از ابتدای واکنش بسیار بالا بوده و در اواخر واکنش نیز به سبب کاهش واکنشهای اختتام افزایش می یابد؛ شاخص پراکندگی نیز بین 5/1 تا 0/2 تغییر می کند. از طرف دیگر، متوسط وزن مولکولی در روش atrp به صورت خطی با زمان افزایش یافته و در نهایت برابر نسبت میزان مونومر به شروع کننده می باشد؛ شاخص پراکندگی آنها نیز پس از یک افزایش سریع در ابتدای واکنش به شدت افت کرده و در نهایت به مقادیر نزدیک به 0/1 می رسد. با افزایش شروع کننده در هر دو پلیمریزاسیون به علت افزایش کسر زنجیرهای شروع شده، متوسط وزن مولکولی افت می کند. افزایش میزان کاتالیست در واکنش atrp سبب افزایش کمی در شاخص پراکندگی نهایی سیستم می شود، اما کاهش شدید آن سبب تأخیر در فرآیند شروع واکنش شده و برقراری تعادل در ابتدای پلیمریزاسیون می شود. افزایش میزان cubr2 در ابتدای واکنش سبب برقراری سریعتر تعادل در واکنش و کاهش شاخص پراکندگی می شود. افزایش cubr2 به مقادیر بیشتر از کاتالیست سبب تغییر کلی سینتیک پلیمریزاسیون و حذف خاصیت زنده بودن آن می شود. تسهیم نامتناسب کاتالیست منجر به زمانهای واکنش طولانی تر و وزن مولکولی وزنی بیشتر در انتهای واکنش می شود؛ شاخص پراکندگی را نیز اندکی افزایش می دهد. کاهش ثابت فعال شدن در حضور ثابت تعادل یکسان سبب تأخیر در برقراری تعادل و افزایش شاخص پراکندگی در ابتدای واکنش می شود، درصورتیکه اثر چشمگیری بر درصد تبدیل واکنش ندارد. افزایش این ثابت سرعت در حالیکه ثابت سرعت غیرفعال شدن ثابت فرض شده است سبب افزایش درصد تبدیل واکنش و کاهش زمان به تعادل رسیدن پلیمریزاسیون می شود؛ اما میزان عاملیت نهایی زنجیرهای سنتز شده را کاهش می دهد. از طرف دیگر، افزایش ثابت سرعت غیرفعال شدن روندی کاملاً معکوس نشان می دهد و میزان زنجیرهای مرده را به شدت کاهش می دهد. کوپلیمریزاسیون استایرن- نرمال بوتیل اکریلات با روش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد و رادیکالی انتقال اتم نیز شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که ریزساختار حاصل از هر دو فرآیند تقریباً یکسان بوده و زنجیرهای کوپلیمری دارای ترکیب درصد یکسان می باشند. توزیع طول سکانس مونومرها در زنجیرهای پلیمری در هر روش تقریباً یکسان است. پارامتر تصادفی بودن به دست آمده برای زنجیرهای کوپلیمری سنتز شده در هر دو روش تغییرات یکسانی نشان می دهد. تغییرات ایجاد شده در ریزساختار زنجیرهای کوپلیمری در روش کوپلیمریزاسیون رادیکال آزاد بین زنجیری است، در حالیکه در فرآیند کوپلیمریزاسیون به روش atrp این تغییرات و دریفت در مقادیر پارامترهایی چون ترکیب درصد کوپلیمر و کسر دوتایی های متفاوت در طول هر زنجیر (و نه در بین زنجیرهای متفاوت) صورت می پذیرد.

در این پروژه پس از بررسی مکانیسم های مختلف ارائه شده برای واکنش پلیمریزاسیون اتیلن، یکی از بهترین مکانیسم ها انتخاب و تنوع مراکز فعال نیز در آن در نظر گرفته شد. سپس کاتالیزور مورد نظر ساخته شد. پس از انجام واکنش های پلیمریزاسیون در شرایط مختلف نتایج تجربی با استفاده از آزمایش های مختلف به دست آمد. در این کار برای به دست آوردن سینتیک پلیمریزاسیون از روش مدل سازی با معادلات ممان ها و برای به دست آوردن منحنی های توزیع وزن مولکولی از روش شبیه سازی مونت کارلو استفاده شد. نتایج مدل سازی تطابق نسبتاً خوبی با داده های تجربی نشان داد و با استفاده از آن اثر پارامترهای مختلف روی سینتیک پلیمریزاسیون و وزن مولکولی پلیمر حاصل بررسی شد. همچنین با استفاده از روش مونت کارلو اثر پارامترهای مختلف روی منحنی های توزیع وزن مولکولی و همچنین سهم مراکز مختلف در پلیمریزاسیون بررسی شد.

چکیده ندارد.

در این پروژه مطالعه ای بر روی کامپوزیتهای ساخته شده از یک رزین وینیل استر اصلاح شده با ذرات الاستومری با نام تجارتی دراکان 8084 به همراه پارچه های آرامیدی توارون ‏‎ct709‎‏ و ‏‎ct750‎‏ انجام شده است. پانل های کامپوزیتی با تعداد لایه های مختلف از پارچه های مذکور ساخته شده و توسط گلوله های کلت 9 میلیمتری مورد اصابت قرار گرفته است. میزان جذب انرژی دراین پانل ها محاسبه شده و نتایج بدست آمده با نتایج مربوط به کامپوزیتهای رزین های پلی استر ایزوفتالیک و اپوکسی 8060 به همراه پرکننده مقایسه گردیده است. برای محاسبه میزان جذب انرژی از معادله ((وود وارد)) استفاده گردیده که با توجه به عمق تقعر صفحه شاهد، انرژی جذب شده بدست می آید.