نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران ایران

10.30501/jamt.2022.327545.1213

چکیده

در این پژوهش، هیدروژل‌های ژلاتین/کیتوسان/اکسید روی به‌روش ریخته‌گیری محلول پلیمری در ترکیب با روش خشک کردن انجمادی تهیه و تأثیر افزودن 5/1 درصد وزنی نانوذرات اکسید روی بر ویژگی‌های ریزساختاری و فیزیکی-شیمیایی داربست‌های کراس‌لینک‌شده یا 5/1 درصد وزنی جنیپین مطالعه شد. آنالیز تبدیل فوریه‌ی مادون قرمز نشان‌دهنده‌ی برهم‌کنش‌های فیزیکی میان پلیمر و اکسید روی بود. با افزودن اکسید روی، میزان تخلخل هیدروژل‌ها از حدود 93 به 94 درصد افزایش یافت (05/0 > P). تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) داربست‌های نانوکامپوزیتی نشان‌دهنده‌ی تشکیل ریزساختار متخلخلی از حفرات مشخص به‌هم‌پیوسته با متوسط اندازه‌ی حفرات 200 میکرون بود. توانایی جذب آب هیدروژل‌های ژلاتین/کیتوسان در دمای اتاق و دمای 37 درجه‌ی سلسیوس با افزودن اکسید روی به‌ترتیب، از 1043 به 988 و 1206 به 1040درصد کاهش یافت، اما افزایش قابل‌توجهی در سرعت تورم اولیه‌ی آن‌ها دیده شد. با افزودن نانوذرات، تخریب برون‌تنی داربست‌ها سریع‌تر رخ داد. با توجه به یافته‌های این پژوهش، هیدروژل‌های ژلاتین/کیتوسان/اکسید روی که از ویژگی‌های ریزساختاری مطلوب (یعنی، توزیع یکنواختی از حفرات به‌هم‌پیوسته) و سرعت تورم اولیه‌ی بالایی برخوردار است، به‌عنوان یک بستر بالقوه جهت استفاده در سامانه‌های دارویی و یا حوزه‌ی مهندسی بافت پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Fabrication and Characterization of Gelatin/Chitosan/Zinc Oxide Nanocomposite Hydrogels Intended for biomedical Applications

نویسندگان [English]

  • Shadi Moshayedi 1
  • Hossein Sarpoolaky 2
  • Alireza Khavandi 1

1 School of Metallurgy and Materials Engineering. Iran University of Science and Technology

2 School of Metallurgy and Materials Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran

چکیده [English]

In the present study, gelatin/chitosan/zinc oxide hydrogels were prepared via the solvent casting method combined with freeze drying, and the effect of adding 1.5 wt % zinc oxide (ZnO) nanoparticles on the microstructural and physico-chemical properties of the genipin-crosslinked scaffolds (1.5 wt %) were studied. IR spectra confirmed the formation of physical interactions between the polymer blend and ZnO. With the addition of ZnO, the porosity of gelatin/chitosan hydrogels increased from about 93 to 94 % (P < 0.05). Scanning Electron Microscopy (SEM) images of ZnO containing scaffolds indicated the formation of a highly porous microstructure of well-defined, interconnected pore spaces with the average size of 200 µm. Although adding ZnO nanoparticles decreased the water absorption capacity of gelatin/chitosan hydrogels from about 1043 to 988 and 1206 to 1040 % at room temperature and 37 ˚C, respectively, the initial swelling rate of the specimens increased markedly. With the addition of nanoparticles, the in vitro degradation of hydrogels occurred faster. Overall, gelatin/chitosan/zinc oxide hydrogels, which indicated proper microstructural features and rapid initial swelling rates are suggested for further biomedical applications.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydrogel
  • Gelatin
  • Chitosan
  • Zinc oxide