پژوهش‌های کاربردی مهندسی شیمی-پلیمر، جلد ۵، شماره ۲، صفحات ۳۷-۵۰
عنوان فارسی تولید داربست نانوکامپوزیتی برپایه سلولزباکتریایی/نانوذرات اکسید روی/پلی پیرول با بررسی قابلیت ضدمیکروبی و سمیت سلولی
چکیده فارسی مقاله افزایش عفونت های باکتریایی به مشکلی جدی در جوامع بشری تبدیل شده است. براین اساس توسعه مواد نانوکامپوزیتی برپایه مواد زیست سازگار و بی خطر برای محیط زیست که علاوه بر قابلیت ضد میکروبی و زیست سازگاری یا عدم سمیت سلولی، خواص ساختاری منحصر بفردی نیز داشته باشد از اهمیت بالایی برخورداراست. در این پژوهش، سلولز باکتریایی (BC)/ پلی پیرول (PPy) و نانوذرات روی (ZnO) که همزمان دارای خواص ضدمیکروبی و قابلیت تکثیر سلولی باشند، به­عنوان نسل جدیدی از ایروژل نانوکامپوزیتی که به روش خشک کردن انجمادی تولید شدند، معرفی شد. بر این اساس ابتدا ZnO با درصدهای وزنی مختلف 1 %، 3 % و 5 % به BC اضافه شد و سپس  PPy در مقدار mmol 2 به روش پلیمریزاسیون درجا در ساختار مذکور تعبیه شد. تصاویر FESEM اثبات کرد که ساختار نانولیفی و متخلخل BC، در حضور PPy و ZnO  نیز حفظ شده است. هرچند بعد از افزودن PPy و ZnO ساختار متراکم شده و ریزساختار خوشه انگوری تشکیل دادند. با افزودن mmol 2 به BC  و سنتز PPy، استحکام کششی و مدول یانگ BC به طور قابل توجهی کاهش یافته و به ترتیب به مقادیر MPa 71 و GPa 5/2 رسید. از سوی مقابل، با افزودن نانوذرات ZnO خواص مکانیکی افزایش قابل توجهی یافته (افزایش مدول یانگ و استحکام کششی در مقایسه با نمونه های BC/PPy) که این موضوع به دلیل فشرده شدن ساختار ایروژل نانوکامپوزیتی حاصل و همچنین تشکیل فصل مشترک نانوذرات ZnO با دو پلیمر BC و PPy است. مشاهده هاله و ناحیه ممانعت در محیط کشت حاوی دو باکتری گرم مثبت و منفی، به خوبی قابلیت ضدباکتریایی داربست­های نانوکامپوزیتی سه جزئی را اثبات کرد. نتایج MTT مربوط به L929 بر روی داربست­ها نشان داد که با افزودن 3 % از نانوذرات ZnO، چسبندگی و تکثیر سلولی در طی روزهای مختلف 1 روز، 5 روز و 7 روز از کشت افزایش قابل توجهی یافت.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله سلولزباکتریایی،داربست نانوکامپوزیتی،پلی پیرول،نانوذرات روی،زیست سازگاری.
عنوان انگلیسی Fabrication of nanocomposite scaffold based on bacterial cellulose/zinc oxide nanoparticles/polypyrrole with antibacterial and cytotoxicity assessment
چکیده انگلیسی مقاله The rise of bacterial infections has become a serious problem in human societies. As a result, the development of nanocomposite materials based on biocompatible and non-hazardous materials, besides having antimicrobial and biocompatibility or non-cytotoxicity, associated with unique structural properties, possesses a great importance. Research approach: In this study, bacterial cellulose (BC)/polypyrrole (PPy) and zinc nanoparticles (ZnO), which simultaneously have antimicrobial properties and cell proliferation, were introduced as a new generation of nanocomposite scaffolds produced by freeze-drying. To begin with, ZnO with different weight percentages of 1%, 3% and 5% was added to BC and then PPy in the amount of 2 mmol was embedded in the structure by in situ polymerization. FESEM images proved that the nanofibrous and porous structure of BC was also preserved in the presence of PPy and ZnO. However, after adding PPy and ZnO, they formed a dense structure and microstructure of grape clusters. By adding 2 mmol PPy into BC and upon in situ synthesizing, the tensile strength and Young modulus of BC were significantly reduced to 71 MPa and 2.5 GPa, respectively. On the other hand, with the addition of ZnO nanoparticles, the mechanical properties significantly increased (both of Young modulus and tensile strength compared to BC/PPy samples) due to the compaction of the nanocomposite aerogel's structure and the formation of the interface of ZnO nanoparticles with both polymers of BC and PPy. The observation of the inhibition zone in the culture medium containing two gram-positive and negative bacteria, well proved the antibacterial ability of ternary nanocomposite scaffolds. The results of MT9 related to L929 on aerogels showed that by adding 3% of ZnO nanoparticles, adhesion and cell proliferation increased significantly during different days of 1 day, 5 days and 7 days of culture.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Bacterial cellulose,Nanocomposite scaffolds,Polypyrrole,Zinc nanoparticles,Biocompatibility.
نویسندگان مقاله شریف حیدری | Sharif Heydari
Department of Biomedical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University
گروه مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی

آزاده آصف نژاد | Azadeh Asefnejad
Department of Biomedical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
گروه مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

ناهید حسن زاده نعمتی | Nahid Hassanzadeh Nemati
Department of Biomedical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University
گروه مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی

وهاب الدین گودرزی | Vahabodin Goodarzi
Applied Biotechnology Research Center, Baqiyatallah University of Medical Science, P.O.Box 19945-546
مرکز تحقیق بیوتکنولوژی کاربردی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله،

علی وزیری | Ali Vaziri
Petroleum and Chemical Engineering Department, Science and Research Branch, Islamic Azad University
گروه مهندسی نفت و شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی

نشانی اینترنتی http://arcpe.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-45637-3&slc_lang=fa&sid=38
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات