ساخت هیدروژل با قابلیت كاربرد در صنعت پزشكی توسط امیركبیری ها
پژوهشگران دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق شدند هیدروژل هایی با قابلیت کاربرد در صنعت پزشکی و تصفیه پساب های صنعتی بسازند.
به گزارش روز سه شنبه ایرنا از امیرکبیر، سارا تراشی دانش آموخته دوره دکتری دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ساخت سامانه های هیدروژلی بر پایه کاراجینان/پلیمرهای آکریلاتی، تقویت شده با گرافن» اظهار داشت: امروزه باتوجه به گسترش کاربرد هیدروژل های پلیمری بعنوان یکی از بیومواد مهم در صنایع پزشکی، سنتز هیدروژل هایی با خواص مکانیکی و خصوصاً چقرمگی مناسب توجه پژوهشگران بسیاری را به خود جلب کرده است.
وی اضافه کرد: از طرفی، طراحی و ساخت هیدروژلی که بتواند میزان قابل توجهی از چقرمگی، قابلیت برگشت پذیری و خاصیت خود-ترمیمی را به طور همزمان بوجود آورد همچون چالش های جدی در سنتز این دسته از محصولات است.
تراشی درباره استفاده از روش سنتز هیدروژل ها با ساختار شبکه دوتایی (Double Network) بعنوان یک روش نوآورانه در این طرح، اشاره کرد: در تهیه هیدروژل های موردنظر از کاراجینان بعنوان یک پلیمر طبیعی حساس به دما برای تشکیل شبکه فیزیکی و از پلیمرهای آکریلاتی بمنظور تشکیل شبکه شیمیایی استفاده شد. همین طور نانوکامپوزیت هیدروژل ها حاوی گرافن اکساید نیز سنتز و مطالعه شدند.
این محقق اظهار داشت: نتایج مشاهدات این تحقیق نشان داد هیدروژل های تهیه شده، خواص مکانیکی کششی و فشاری بسیار مطلوب، هیسترزیس قابل توجه و مقاومت خستگی قابل قبولی را ایجاد می کنند. علاوه براین به سبب عملکرد تقویتی گرافن اکساید و حساسیت دمایی شبکه فیزیکی کاراجینان، این هیدروژل ها توانایی خود-ترمیمی ویژه و بازده برگشت پذیری چقرمگی تا بیش از ۹۷ درصد را نشان می دهند.
وی با اعلان اینکه نوع روش پخت می تواند نقش به سزایی روی خواص هیدروژل های سنتز شده بوسیله استراتژی شبکه دوتایی داشته باشد، گفت: در ادامه این پژوهش اثر دو نوع روش پخت-یووی و پخت-حرارتی روی ریزساختار و خواص فیزیکی و مکانیکی هیدروژل ها مورد مطالعه قرار گرفت که با اهمیت ترین نتیجه حاصل از آن، مشاهده دو نوع رفتار مکانیکی متفاوت شبه-پلاستیک و شبه-الاستومریک به ترتیب در نمونه های تهیه شده با پخت-یووی و پخت-حرارتی است.
تراشی اضافه کرد: بر این اساس بمنظور دستیابی به هیدروژلی با رفتار مکانیکی خاص، باید روش پختی متناسب با خواص و کاربرد مورد نظر انتخاب گردد.
این محقق افزود: در آخرین گام پروژه با هدف تکمیل تحقیقات، ایروژل های شبکه دوتایی (از طریق پروسه خشک کردن انجمادی هیدروژل ها) تهیه شد و کارایی آنها از نظر جذب آلاینده های کاتیونی و آنیونی موجود در محلول های آبی مورد ارزیابی قرار گرفت. بر طبق نتایج حاصل، ایروژل های تهیه شده استواری مکانیکی قابل توجه و خواص ارتجاعی مناسبی را نشان دادند، همین طور بازده بالایی در جذب انواع آلاینده ها خصوصاً آلاینده های کاتیونی دارند.
تراشی درباره مزایای رقابتی این طرح اشاره کرد: نوین بودن طرح و تقویت شایان توجه خواص مکانیکی و خود-ترمیمی در نتیجه افزودن مقادیر بسیار اندک گرافن اکساید از بزرگترین مزایای این طرح است. حساسیت دمایی و خواص برگشت پذیری حرارتی مطلوب نیز از دیگر مزایای این هیدروژل هاست.
به گفته این محقق، تامین مواد شیمیایی مورد نیاز همچون مشکلات اولیه برای اجرای این طرح بود که به سبب تحریم ها بطول انجامید.
وی همین طور درباره برخی کاربردهای این طرح اظهار داشت: از نتایج این پژوهش می توان در صنایع پزشکی برای ساخت اندام های مصنوعی مانند غضروف، ماهیچه و پوست، ساخت داربست های پلیمری و سیستم های انتقال/رهایش دارو حساس به دما بهره گرفت. همین طور ایروژل های سنتز شده را می توان بعنوان جاذب برای حذف انواع آلاینده ها در تصفیه پساب های صنعتی مورد استفاده قرار داد.
این طرح در قالب رساله دکتری به راهنمایی حسین نازکدست از دانشکده مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرائی شد. قسمتی از این طرح با همکاری دکتر صدیفیان از دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه کاشان انجام پذیرفت. هم اکنون دو مقاله ISI از این پژوهش در ژورنال های معتبر بین المللی به چاپ رسیده و یک مقاله دیگر تحت داوری و دو مقاله نیز در دست نگارش است.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب