Journal of Advanced Materials in Engineering (Feb 2023)
بهینه‌سازی پارامترهای فرایند ساخت داربست کامپوزیت شیشه زیست‌فعال آنتی‌باکتریال/پلیکاپرولاکتون به روش چاپ سه‌بعدی
Abstract
در این مطالعه، داربست سه‌بعدی کامپوزیتی شیشه زیست‌فعال حاوی دو درصد مولی نقره/ پلیکاپرولاکتون به‌کمک پرینتر سه بعدی با مزایای تکرار‌پذیری و انعطاف‌پذیری بالا در شکل و اندازه ساخته شد. پارامترهای تأثیرگذار (پارامترهای چاپگر و نسبت فاز شیشه، فاز پلیمر و حلال در جوهر پرینتر) برای چاپ داربست نانوکامپوزیتی با روش تاگوچی تعیین شدند. مشخصه‌یابی داربست‌های چاپ شده با کیفیت بهینه به‌کمک تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی جاروبی، طیف‌سنجی مادون قرمز، تست زیست فعالی، طیف‌سنجی نشر اتمی، تست سمیّت و تکثیر سلولی انجام گرفت. نتایج مربوط به سنتز شیشه زیستی حاوی نقره به روش سل-ژل و عملیات حرارتی شده در دمای 550 درجه سانتی‌گراد، نانو ذراتی با قطر متوسط کمتر از 15 نانومتر و توزیع همگن نقره در آن را می‌دهد. شرایط بهینه برای چاپ داربست با کیفیت قابل قبول (درصد، اندازه و نحوه توزیع حفره‌ها، ساختار منظم لایه‌ها بر روی یکدیگر و تکرار‌پذیری)، نسبت فاز پلیمر به پودر شیشه معادل یک به دو، غلظت 50 درصد پلیمر در حلال، ریترکشن 1/5 و درایو جییر 1200 است. داربست ساخته شده در شرایط بهینه خواص ضد باکتریایی قابل توجه، خاصیت زیست‌فعالی خوب، قابلیت زنده ماندن سلولی قابل قبولی و فعالیت آلکالین فسفاتاز بالایی از خود را نشان دادند. بدین ترتیب داربست‌های نانوکامپوزیتی چاپ سه‌بعدی با حفره‌های ماکرو (تا 500 میکرون) و میکرو سایز و درصد تخلخل تا 64 درصد در ساختار می‌توانند کاندیدای امیدوارکننده‌ای برای مهندسی بافت استخوان باشند.
Keywords
