Experimental Study and Evaluation of Mechanical Properties of Nano-Scale Single and Composite Structures (PCL/PU) Fabricated by Co-Electrospinning and Blend-Electrospinning Methods.

زمینه و هدف: ماتریکس خارج سلولی(ECM)  به عنوان ساختار تشکیل دهنده ی بافت های بدن، جایگاهی جهت نگهداری سلول ها و ساختاری سه بعدی از نانوالیاف پروتئینی و پلی ساکاریدی با قطر ۵۰۰-۵۰ نانومتر دارد. الکتروریسی روشی است که اجازه تولید نانوالیاف در این محدوده را می دهد. مواد و روش ها: پلی کاپرولاکتان، پلی­یورتان و حلال های کلروفرم، اتانول، تتراهیدرو فوران و دی متیل فرمامید و ۱،۱،۱،۳،۳،۳ هگزا فلورو ۲ پروپانول مورداستفاده قرار گرفتند. ساختارهای منفرد PCL و  PU و ساختار کامپوزیتی (۵۰:۵۰)PCL/PU با استفاده از روش الکتروریسی هم­زمان و آمیخته طراحی شدند. ساختار و مرفولوژی در ساختارهای منفرد و کامپوزیت توسط آنالیزهای SEM، FTIR و خواص مکانیکی توسط انجام تست کشش (حداکثر تحمل نیرو، تنش، کرنش و مدول یانگ) موردبررسی قرار گرفت. نتایج: ساختارهای منفرد و کامپوزیتی بر اساس روش ساخت، مورفولوژی و خواص مکانیکی مطلوبی جهت کاربردهای مهندسی بافت دارند. محدوده تغییرات میانگین قطر الیاف و مدول یانگ در ساختارهای طراحی شده به ترتیب ۸۹ ± ۲۲۸ تا ۹۵ ± ۴۷۰ نانومتر و ۳۹/۰ ± ۲۰/۱ تا ۵۴/۰ ± ۰۳/۸ مگاپاسکال است. ساختارهای کامپوزیتی ساخته شده به­ روش الکتروریسی هم­زمان و آمیخته به ترتیب کمترین میانگین قطر الیاف nm ۸۹ ± ۲۲۸ و بیشترین استحکام MPa ۵۴/۰ ± ۰۳/۸ را دارا می­باشند.  نتیجه ­گیری: ساختارهای کامپوزیتی­های طراحی شده ازنظر ساختار، مورفولوژی و خواص مکانیکی مناسب می توانند به عنوان جایگزین مصنوعی مورداستفاده قرار گیرند. ساختار های کامپوزیتی طراحی شده به روش الکتروریسی آمیخته به دلیل عدم حرکت آزادانه نانوالیاف پلی یورتان و ایجاد انقباض ذاتی در ساختار کامپوزیت میزان استحکام بیشتری را نسبت به ساختارهای دیگر نشان می دهند.

Keywords:

Electrospinning , Composite Structures , Polycaprolactone , Mechanical properties , Polyurethane , الکتروریسی , ساختار کامپوزیت , پلی کاپرولاکتان , خواص مکانیکی , پلی یورتان