بررسی اثر ریزساختار برخواص مکانیکی داربست‌های زیستی برق‌ریسی شده از مخلوط پلی‌وینیل‌الکل و صمغ عربی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ایران، کرمان، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی

2 ایران، کرمان، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، گروه مهندسی پلیمر

3 ایران، کرمان، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، گروه شیمی

10.22034/ijche.2021.291709.1122

چکیده

رفتار داربست‌های زیستی تابع ریزساختار آن‌ها است. یکی از این رفتارها که تابعیت بسیاری از ریزساختار داربست زیستی دارد، خواص مکانیکی آن است. بنابراین در این تحقیق تلاش بر این شده است که رابطه بین ریزساختار و خواص مکانیکی برای داربست‌های مورد مطالعه یافت شود. بدین‌منظور برق‌ریسی از محلول 10 درصد پلی‌وینیل‌الکل و 20 درصد صمغ عربی در نسبت‌های مختلف (60-40 و 30-70، 20-80، 10-90، 0-100) انجام شد و تاثیر میزان صمغ عربی بر خصوصیات فیزیکی محلول پلی‌وینیل‌الکل و ریزساختار و خواص مکانیکی داربست‌های ریسیده شده بررسی شد. خواص ساختاری محلول و بررسی پیوستگی بین فازهای آن با استفاده از میکروسکوپ نوری انجام شد. گرانروی محلول نیز برای بررسی اثر صمغ عربی بر فرآیند برق‌ریسی بررسی گردید. تبدیل فوریه طیف‌سنجی مادون قرمز از داربست‌های تولیدی برای بررسی حضور صمغ عربی در ساختار الیاف برق‌ریسی شده انجام شد. آزمون کشش برای بررسی خواص مکانیکی داربست‌های تولیدی به‌کار گرفته شد. نتایج مطالعات نشان داد که حضور صمغ عربی سبب تولید الیاف باریک‌تر با تراکم بیشتر در داربست‌های تولیدی می‌شود و در نتیجه این تغییرات، مدول و استحکام داربست‌های زیستی افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effect of microstructure on mechanical properties of electrospun bioscaffolds from polyvinyl alcohol and Gum Arabic blends

چکیده [English]

The behaviors of bioscaffolds are a function of their microstructure. One of those behaviors that strongly depends on the microstructure is mechanical behavior. Thus, in this research, we tried to find the correlation between the microstructure and the mechanical properties of the studied bioscaffolds. To this purpose, mixtures of polyvinyl alcohol and gum Arabic solution are electrospun at various ratios, and the effect of the gum Arabic ratio on the physical properties of the polyvinyl alcohol solution and the microstructural and mechanical properties of the produced scaffolds is studied. The structural properties and phase continuity of the polymer solution are examined under an optical microscope. The viscosity of the solution is studied to investigate the effect of gum Arabic on the electrospinning process. FTIR is intended to look the existence of gum Arabic in the structure of polyvinyl alcohol scaffolds. The tensile test is used to study the mechanical properties of bioscaffolds. The results show that the presence of gum Arabic in a polyvinyl alcohol solution tends to produce scaffolds with smaller fiber and higher fiber density, and the results thereof tend to create scaffolds with higher modulus and strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • bioscaffold
  • Microstructure
  • Mechanical properties
  • Nanofibers
  • polyvinyl alcohol
  • and Arabic gum