۱۳۹۴-نسرین کریمی

نسرین کریمی

ایمیل:  nkarimi.m90@gmail.com

• کارشناسی ارشد (94-97): ارزیابی رفتار خوردگی و زیستی پوشش نانوکامپوزیتی سه جزیی کیتوسان-هیدروکسی آپاتیت-اکسید گرافن برروی زیرلایه تیتانیوم به روش رسوب­دهی الکتروفورتیک

چکیده

رسوب­دهی الکتروفورتیک یک روش ساده و آسان برای تهیه پوشش­های نانوکامپوزیتی روی زیرلایه­های فلزی برای کاربرد در کاشتنی­های ارتوپدی است. هدف از پژوهش حاضر، ساخت و مشخصه­یابی پوشش نانوکامپوزیتی کیتوسان- هیدروکسی آپاتیت-اکسیدگرافن (CS-GO-HA) روی زیرلایه تیتانیوم به روش رسوب­دهی الکتروفورتیک است. در این راستا، ابتدا نانوپودر هیدروکسی­آپاتیت به روش سل-ژل سنتز شد و با استفاده از پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری و طیف سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس پوشش نانوکامپوزیتی CS-GO-HA با غلظت­های مختلف هیدروکسی­آپاتیت (80،70، 85 و 90 درصدوزنی) در 30 و 40 ولت در سه زمان متفاوت دو، سه و پنج دقیقه به روش رسوب­دهی الکتروفورتیک روی سطح تیتانیوم اعمال شد. پوشش­ها با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه، زبری سنجی، اندازه­گیری زاویه ترشوندگی، آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و همچنین ارزیابی زیست­فعالی پوشش از طریق غوطه­وری در محلول شبیه سازی شده بدن انجام گرفت. نتایج نشان دادند که با افزایش زمان الکتروفورتیک، ضخامت­ پوشش­ها بیشتر می­شود و افزایش ولتاژ منجر به افزایش میزان و اندازه تخلخل و ترک­ها و همچنین باعث افزایش زبری پوشش­ها می­شود. نتایج آزمون ترشوندگی نیز نشان داد که افزایش میزان هیدروکسی­آپاتیت رسوب کرده، تاثیر مثبت روی افزایش آبدوستی پوشش دارد. همچنین آزمون­های خوردگی انجام گرفته روی پوشش نشان داد که همه پوشش­ها توانسته­اند عملکرد رویین بهتری نسبت به زیرلایه از خود نشان دهند. اما پوشش حاوی 85 درصد هیدروکسی­آپاتیت در ولتاژ 30 ولت و زمان 3 دقیقه به علت ساختار متراکم­تر رفتار پاسیواسیون بهتری در مقایسه با سایر پوشش­ها از خود نشان داد. بنابراین، این پوشش به عنوان پوشش بهینه شناسایی شد. به علت عدم یکنواختی پوشش­های فوق، پودرHA-GO به صورت درجا سنتز و پس از ارزیابی، پوشش­دهی توسط این پودر در سه غلظت متفاوت کیتوسان شامل 5/0، 1 و 5/1 میلی­گرم بر میلی­لیتر انجام شد. پس از ارزیابی مشابه پوشش­های قبل، آزمون یون سنجی و برهم کنش  سلول­های MG63 با پوشش نیز انجام پذیرفت. نتایج نشان دادند که پوشش­های ایجاد شده با این روش، یکنواختی بیشتری داشته و همچنین مشاهده شد که افزایش غلظت کیتوسان منجر به کاهش زبری و افزایش آبدوستی پوشش شد. نتایج حاصل از بررسی سمیت سلولی نشان داد که تمامی پوشش­ها باعث تکثیر سلولی با گذشت زمان شدند و هیچ کدام سمیتی برروی سطح تیتانیوم ایجاد نکردند. همچنین نتایج خوردگی نشان داد که پوشش با 5/0 میلی­گرم بر میلی­لیتر کیتوسان به علت میزان ترک کمتر، مقاومت بیشتری به خوردگی دارد. در نهایت پوشش بهینه شامل 5/0 میلی­گرم بر میلی­لیتر کیتوسان شناسایی شد، اما به علت عدم چسبندگی کافی پوشش به زیرلایه، این پوشش بهینه روی زیرلایه تیتانیوم آندایزشده اعمال و مشخصه­یابی شد. نتایج نشان دادند که مقاومت کل این پوشش 7/6 برابر پوشش مشابه روی تیتانیوم فعال شده است و چسبندگی پوشش نیز به طور قابل توجهی افزایش یافت.