استفاده از روش رویه پاسخ در ساخت داربست بهینه کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت/ دیوپساید
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی متالورژی و مواد، گروه مهندسی مواد، واحد شهرضا، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرضا، ایران.
2 دانشیار، گروه مهندسی مواد، واحد شهرضا، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرضا، ایران.
3 استاد، گروه بیومتریال و مهندسی بافت، دانشکده فناوریهای نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران.
4 دانشیار، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، واحد مجلسی، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران.
doi
10.30495/apme.2021.1889820.1973چکیده
روش رویه پاسخ، مجموعهای از تکنیک های آماری برای طراحی آزمایشات، مدلسازی و بررسی اثر فاکتورها بر نتایج و در نهایت بهینهسازی فرآیند است. در این تحقیق جهت انتخاب داربست بهینه کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت و دیوپساید، از روش طراحی آزمایش مرکب مرکزی استفاده شده است. این روش با در نظر گرفتن محدوده مشخص برای سه فاکتور مؤثر (درصد هیدروکسی آپاتیت، درصد روانساز و دمای عملیات حرارتی) و تعیین پاسخ مناسب که میزان تخلخل داربستها است، ۲۰ حالت پیشنهادی برای ساخت داربست کامپوزیتی را ارائه داده که پس از ساخت و تعیین درصد تخلخل، حالت بهینه برای ساخت داربست کامپوزیتی، ۵۷/۷۷ درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت، (۴۳/۲۲ درصد وزنی دیوپساید) ۶۴/۰ درصد وزنی روانساز (سدیم تری پلی فسفات) و دمای عملیات حرارتی ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد انتخاب گردید. برای تائید قدرت پیشبینی مدل بهدستآمده آزمایشهایی تحت شرایط بهینه معرفی شده توسط روش طراحی مرکب مرکزی انجام گرفت و نتایج تخلخل سنجی به روش ارشمیدس نشان داد که ۰۹۴/۰ درصد اختلاف بین پاسخ (تخلخل) بهدستآمده و پیشبینی شده توسط مدل وجود دارد. همچنین نتایج XRD، FTIR و SEM تأییدکننده این است که نمونه داربست ساخته شده با روش رویهپاسخ یک نمونه ایده آل جهت استفاده در مهندسی بافت استخوان است. بهطورکلی با توجه به نتایج این تحقیق، روش رویه پاسخ میتواند، ابزاری سودمند برای بهینهسازی داربستهای کامپوزیتی در مهندسی بافت باشد.
