۱۳۹۴-نادیا آبزن

نادیا آبزن

ایمیل:  nadia.abzan@gmail.com

• کارشناسی ارشد (94-96): ساخت و مشخصه‌یابی کانال هدایت عصب پیزوالکتریک بر پایه نانوکامپوزیت پلی‌وینیلیدین‌فلوراید-اکسیدگرافن با روش جدایش فازی

چکیده

آسیب اعصاب محیطی از جمله نگرانی­های مهم پزشکی است که در اثر آسیب دیدن، به طور کامل یا جزئی از حالت فیزیولوژیکی طبیعی خود خارج شده و در طول آن شکاف ایجاد می­شود. به منظور یافتن جایگزین مناسب برای روش پیوند زدن عصب، کانال­های هدایت عصب توسعه یافته­اند. چالش اصلی در زمینه طراحی و ساخت کانال هدایت عصب، هدایت فیزیکی رشته­های عصبی و ایجاد خواص مکانیکی، الکتریکی و ساختاری مناسب با بافت عصب و در نتیجه بهبود عملکرد فرآیند ترمیم است. هدف از پژوهش حاضر، ساخت داربست نانوکامپوزیتی بر پایه پلی­وینیلیدین­فلوراید-اکسیدگرافن، به منظور توسعه کانال هدایت عصبی پیزوالکتریک است. به این ترتیب، ابتدا داربست پلی­وینیلیدین­فلوراید با روش جدایش فازی تهیه و تاثیر پارامترهای مختلف فرآیند جدایش فازی از جمله افزودن ضدحلال (آب مقطر) به سیستم حلال (دی­متیل­فرم­آمید)، زمان غوطه­وری در حمام انعقادی (1، 3، 6 و 24 ساعت)، دمای حمام انعقادی (10-، 0 و 20 درجه سانتی­گراد) و ترکیب آن (حلال:ضدحلال با نسبت حجمی 4:6 و 6:2) بر خواص مکانیکی، شیمیایی، زیستی و مورفولوژی داربست، ارزیابی شد. پس از بهینه­سازی پارامترهای فرآیند جدایش فازی، داربست با شرایط بهینه از نظر مورفولوژی، خواص مکانیکی، شیمیایی و زیستی انتخاب شد. سپس تاثیر مقادیر مختلف نانوصفحات اکسیدگرافن (0، 5/0، 1، 3 و 5 درصد وزنی) بر خواص داربست بهینه بررسی شد و داربست با شرایط بهینه انتخاب شد. در نهایت، به منظور هدایت فیزیکی بهتر رشته­های عصبی و در نتیجه بهبود فرآیند ترمیم اعصاب آسیب­دیده، با استفاده از چهار سیم مسی، داربست دوبعدی به شکل لوله درآمده و تعداد چهار کانال داخلی در آن تعبیه شد. نتایج بررسی تاثیر پارامترهای مختلف فرآیند جدایش فازی بر خواص داربست نشان داد که داربست پلی­وینیلیدین­فلوراید با سیستم حلال:ضد حلال با نسبت حجمی 4:96 و سه ساعت غوطه­وری در حمام انعقادی با ترکیب حلال:ضدحلال= 4:6 در دمای 20 درجه سانتی­گراد، از نظر خواص ساختاری، مکانیکی، شیمیایی و زیستی دارای شرایط بهینه است و این داربست برای ادامه پژوهش انتخاب شد. نتایج مشخصه­یابی داربست نانوکامپوزیتی پلی­وینیلیدین­فلوراید-اکسیدگرافن، نشان داد که افزودن سه درصد وزنی اکسیدگرافن به داربست پلی­وینیلیدین­فلوراید، موجب افزایش استحکام کششی، مدول الاستیک و چقرمگی داربست از 1± 88/0 مگاپاسکال، 2±48/9 مگاپاسکال و 25±0/155 مگاپاسکال به 1±3/1 مگاپاسکال، 4±01/17 مگاپاسکال و 34±2/157 مگاپاسکال شد. با افزایش میزان اکسیدگرافن تا پنج درصد وزنی، درصد جذب آب داربست­ها از 59±5/217 درصد در داربست پلی­وینیلیدین فلوراید به 67±9/541 درصد در داربست نانوکامپوزیتی با پنج درصد وزنی اکسیدگرافن، افزایش یافت. ارزیابی رسانایی الکتریکی داربست­های پلی­وینیلیدین­فلوراید-اکسیدگرافن نشان داد افزایش میزان اکسیدگرافن تا یک درصد وزنی، موجب کاهش مقاومت داربست از 865 اهم به 133 اهم شد. افزایش بیشتر اکسیدگرافن تا سه درصد وزنی، افزایش مقاومت داربست­ نانوکامپوزیتی (372 اهم) را سبب شد. نتایج کشت سلول­های PC12 روی داربست­های نانوکامپوزیتی نشان داد که میزان رشد و تکثیر سلولی روی داربست P-1GO، با بیشترین میزان رسانایی الکتریکی، نسبت به سایر داربست­ها بیشتر است. به این ترتیب، کانال هدایت عصب پیزوالکتریک بر پایه نانوکامپوزیت  پلی­وینیلیدین­فلوراید-اکسیدگرافن با خواص ساختاری، مکانیکی، شیمیایی و زیستی قابل کنترل، می­تواند انتخاب مناسبی برای ترمیم عصب آسیب­دیده باشد.