بررسی اثر افزودن ذرات هیدروکسی آپاتیت و نانولوله‌های کربنی بر خواص مکانیکی و زیستی کامپوزیت کیتوسان/ ژلاتین

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده‌ی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده‌ی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

3 استاد، دانشکده‌ی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

4 استاد، دانشکده‌ی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

doi
10.30501/jamt.2025.500143.1317
چکیده

در این پژوهش، هیدروژل‌های کامپوزیتی ژلاتین/ کیتوسان با استفاده از روش خشک ‌کردن انجمادی تهیه شدند و تأثیر افزودن مقادیر مختلف وزنی هیدروکسی ‌آپاتیت (1، 2 و 3 درصد وزنی) و نانولوله‌های کربنی چندجداره‌ی عامل‌دارشده (0/2، 0/3 و 0/4 درصد وزنی) بر ریزساختار، خواص مکانیکی و زیستی هیدروژل‌ها بررسی شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که با افزایش غلظت هیدروکسی ‌آپاتیت، اندازه‌ی منافذ کاهش چشمگیری یافت، به‌طوری ‌که اندازه‌ی منافذ از 5/53 ± ۲۲۱ میکرومتر در غلظت 1 درصد وزنی به 2/93 ± ۱۱۷ و 2 ± ۸۰ میکرومتر در غلظت‌های ۲ و ۳ درصد وزنی کاهش یافت. با افزایش غلظت نانولوله‌های کربنی در غلظت‌های 0/3 و 0/4 درصد وزنی، اندازه‌ی منافذ از 5/53 ± ۲۲۱ میکرومتر به 4/64 ± ۱۸۵ و 3/61 ± ۱۴۴ میکرومتر کاهش یافت. نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان داد که با افزایش مقادیر هیدروکسی ‌آپاتیت و نانولوله‌های کربنی، مدول یانگ به‌طور معناداری افزایش یافت، به‌طوری ‌که از 0/05 ± 1/09 مگاپاسکال به 0/22 ± 4/92 مگاپاسکال و 0/13 ± 2/90 مگاپاسکال رسید. همچنین، ظرفیت تورم و نرخ تخریب با افزایش غلظت ذرات کاهش یافت. نتایج آزمون‌های سمیت سلولی نشان داد که هیدروژل‌های انتخاب‌شده هیچ‌گونه سمیت سلولی ندارند و می‌توانند از رشد و تکثیر سلول‌ها حمایت ‌کنند.