تهیه و مشخصهیابی هیدروژل ژلاتین-سدیم آلژینات با تمرکز بر بهبود رفتار رئولوژی و قابلیت چاپ سهبعدی
نویسندگان
1 دانشجو دوره دکتری، گروه مهندسی مواد، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
2 محقق پسا دکتری، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.
3 1- استادیار، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران 2- محقق، مرکز بیوتکنولوژی، دانشگاه صنعتی سیلسین، گلیویتسه، لهستان
4 دانشیار، گروه مهندسی نفت، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
doi
10.30495/jnm.2024.33667.2049چکیده
مقدمه: از میان دسته وسیعی از پلیمرهای طبیعی و سنتزی، ژلاتین و سدیم آلژینات برای تهیه هیدروژل ها مورد توجه بسیار قرار گرفتهاند. همچنین چاپ سه بعدی به عنوان یک روش افزایشی تولید با ساختارهای دقیق و متخلخل در مهندسی بافت بسیار مورد توجه است که چاپ هیدروژلها به دلیل تغییر رفتار رئولوژیکی دارای مشکلات فراوانی بوده است.روش: در این پژوهش هیدروژلهای ژلاتین و آلژینات در ترکیب درصد متفاوت تهیه شد. ساختار شیمیایی هیدروژلها، میزان تورم و نرخ تخریب و ویسکوزیته آنها در نرخ برش متفاوت اندازهگیری شد. بر اساس نتیجه آزمون رئولوژیکی، چاپ پذیری نمونه مورد ارزیابی قرار گرفت. یافتهها: نتایج آزمون طیف سنجی مادون قرمز نشان داد که حضور همزمان این دو پلیمر در ساختار هیدروژل باعث ایجاد برهمکنش های فیزیکی می شود. نتایج آزمون تورم و تخریب نشان داد، افزایش میزان ژلاتین در ساختار هیدروژل باعث افزایش جذب آب (215%) و افزایش نرخ تخریب هیدروژل می گردد. همچنین نتایج اندازهگیری ویسکوزیته نشان داد هیدروژلهای خالص ژلاتین و آلژینات دارای رفتار برشی بسیار ناچیز رقیق شونده هستند در حالی که ترکیب این دو هیدروژل باعث ایجاد یک سری برهمکنش های برگشت پذیر و تغییر در حجم آزاد در ساختار هیدروژل شده که باعث ایجاد رفتار برشی رقیق شونده و کاهش 10 برابری ویسکوزیته در هیدروژل میشود. نتیجهگیری: هیدروژل تهیه شده از ترکیب ژلاتین و سدیم آلژینات با توجه به قابلیت مناسب جذب آب، نرخ تخریب و رفتار رئولوژیکی میتواند به عنوان یک جوهر زیستی در فرآیند چاپ سه بعدی برای کاربردهای مهندسی بافت مورد استفاده قرار گیرد.
