فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE) چندین سال است که به‌عنوان ماده‌ی انتخابی در پروتزهای تعویض مفاصل به‌عنوان جزء مفصلی استفاده می‌شود. علی‌رغم ویژگی‌های بارز فیزیکی و شیمیایی، طول عمر این پلیمر محدود است. یکی از راه‌های افزایش طول عمر و خواص مکانیکی این پلیمر استفاده از نانوتیوب‌های کربنی چنددیواره (MWCNT) است. این نانوذرات به علت خواص مکانیکی فوق‌العاده و نسبت سطح به حجم بالا کاندید مطلوبی جهت استفاده به‌عنوان فیلر در پلیمرها هستند. در این پژوهش بررسی افزودن 1/0 درصد وزنی نانوتیوب‌های کربنی به ماتریس زمینه UHMWPE جهت بررسی خواص مکانیکی و زیست سازگاری این کامپوزیت و مقایسه‌ی آن نسبت به نمونه UHMWPE خالص انجام شد. بررسی طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR) وجود پیک‌های مشخصه‌ی پلیمر UHMWPE و نانوذره‌ی کربنی را تایید کرد. پراش اشعه‌ی x (XRD) نشان از افزایش شدت پیک‌های مشخصه‌ی کامپوزیت نسبت به نمونه‌ی خالص داشت. آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) افزایش حدود 10 درصدی در بلورینگی کامپوزیت حاوی نانوتیوب کربنی را نشان داد. آنالیز حرارتی مکانیکی دینامیکی (DMTA) افزایش حدود 22 درصدی مدول ذخیره را نسبت به نمونه‌ی کنترل نشان داد و در نهایت میزان زنده‌مانی سلول‌ها از طریق آزمون کشت سلولی (MTT assay) انجام شد که نشان از افزایش 15 درصدی در زنده‌مانی سلولی در کامپوزیت PE/MWCNT داشت. باتوجه ‌به نتایج مکانیکی و زیست سازگاری مطلوب کامپوزیت نانو کربنی، می‌توان انتظار داشت که این نمونه بتواند در شرایط بارگذاری‌های مکانیکی در ناحیه‌ی مفصلی عملکرد بهتری را در مقایسه با UHMWPE خالص به نمایش بگذارد.