بهینه‌سازی خواص نانوالیاف پلیمری مورد استفاده در ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده‌ی بدن
این مواد نانوساختار در مقیاس آزمایشگاهی تولیدشده‌اند، اما در آینده در صورت افزایش مقیاس و مقدار تولید قابیلت تجاری شدن خواهند داشت.
حوادث مختلف می‌توانند به انواع بافت‌های درونی و بیرونی بدن انسان آسیب برسانند. از این‌رو ترمیم کامل و سریع این بافت‌های آسیب‌دیده می‌تواند یکی از مهم‌ترین اهداف علومی همچون مهندسی بافت و مهندسی پزشکی باشد. در این راستا، فراهم کردن مناسب‌ترین محیط برای رشد و جایگزینی بافت‌های جدید ضروری به نظر می‌رسد.
دکتر امیر دوستگانی در رابطه با اهداف طرح گفت: «نانو الیاف به دلیل نسبت سطح به حجم بسیار بالا می‌توانند خواص ویژه‌ای را از خود نشان دهند. همچنین ساختار بافت‌های بدن انسان دارای ساختار نانو لیفی و الیافی با قطر کمتر از 500 نانومتر هستند. در این پژوهش قطر متوسط الیاف و خواص مکانیکی بهینه‌سازی شده‌اند تا نانو الیافی با کمترین قطر ممکن و حداکثر استحکام به دست آید. این داربست‌ها می‌توانند فضای مناسبی برای جایگزینی و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده فراهم نمایند.»
وی در ادامه افزود: «در بحث مهندسی پزشکی جهت ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده نیاز به ساختارهای سه‌بعدی مشابه بدن انسان است تا محیط مناسبی برای رشد و تکثیر سلول‌های مورد نظر فراهم گردد. با استفاده از نتایج حاصل از این تحقیق، امکان تهیه و ساخت داربست‌های پلیمری با خواص مناسب فراهم می‌گردد. به‌علاوه، با در اختیار داشتن شرایط بهینه می‌توان با سرعت بیشتر و هزینه‌ی کمتری به داربست‌های با خواص مناسب دسترسی پیدا کرد.»
دوستگانی مراحل انجام این پژوهش را این چنین بیان کرد: «ابتدا محدوده‌ی مناسب متغیرهای فرایند الکتروریسی برای تهیه‌ی نانو الیاف پلی وینیل الکل به‌دست‌آمده و سپس با استفاده از طراحی آزمایش و روش پاسخ سطح، مقادیر پارامترهای فرایند برای تهیه‌ی داربست‌های نانو الیاف با شرایط بهینه مشخص شد. سپس به‌منظور بررسی درستی داده‌های به‌دست‌آمده، چند نمونه در شرایط بهینه تهیه شد و قطر و استحکام آن‌ها با نتایج نرم‌افزار مورد مقایسه قرار گرفت.»
به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو،نتایج آزمون‌ها نشان داده‌اند که افزایش غلظت محلول موجب افزایش قطر متوسط الیاف شده، اما استحکام آن‌ها را کاهش می‌دهد. از سوی دیگر افزایش ولتاژ اعمالی در فرایند الکتروریسی موجب کاهش قطر متوسط الیاف و افزایش استحکام آن‌ها می‌گردد.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی بین المللی Journal of Industrial Textiles (جلد 45، شماره 3، سال 2015، صفحات 10 تا 22) به چاپ رسیده است. دکتر امیر دوستگانی- عضو هیئت‌علمی دانشگاه زنجان- عهده‌دار انجام این پژوهش بوده است.
دکتر امیر دوستگانی در رابطه با اهداف طرح گفت: «نانو الیاف به دلیل نسبت سطح به حجم بسیار بالا می‌توانند خواص ویژه‌ای را از خود نشان دهند. همچنین ساختار بافت‌های بدن انسان دارای ساختار نانو لیفی و الیافی با قطر کمتر از 500 نانومتر هستند. در این پژوهش قطر متوسط الیاف و خواص مکانیکی بهینه‌سازی شده‌اند تا نانو الیافی با کمترین قطر ممکن و حداکثر استحکام به دست آید. این داربست‌ها می‌توانند فضای مناسبی برای جایگزینی و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده فراهم نمایند.»
وی در ادامه افزود: «در بحث مهندسی پزشکی جهت ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده نیاز به ساختارهای سه‌بعدی مشابه بدن انسان است تا محیط مناسبی برای رشد و تکثیر سلول‌های مورد نظر فراهم گردد. با استفاده از نتایج حاصل از این تحقیق، امکان تهیه و ساخت داربست‌های پلیمری با خواص مناسب فراهم می‌گردد. به‌علاوه، با در اختیار داشتن شرایط بهینه می‌توان با سرعت بیشتر و هزینه‌ی کمتری به داربست‌های با خواص مناسب دسترسی پیدا کرد.»
دوستگانی مراحل انجام این پژوهش را این چنین بیان کرد: «ابتدا محدوده‌ی مناسب متغیرهای فرایند الکتروریسی برای تهیه‌ی نانو الیاف پلی وینیل الکل به‌دست‌آمده و سپس با استفاده از طراحی آزمایش و روش پاسخ سطح، مقادیر پارامترهای فرایند برای تهیه‌ی داربست‌های نانو الیاف با شرایط بهینه مشخص شد. سپس به‌منظور بررسی درستی داده‌های به‌دست‌آمده، چند نمونه در شرایط بهینه تهیه شد و قطر و استحکام آن‌ها با نتایج نرم‌افزار مورد مقایسه قرار گرفت.»
به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو،نتایج آزمون‌ها نشان داده‌اند که افزایش غلظت محلول موجب افزایش قطر متوسط الیاف شده، اما استحکام آن‌ها را کاهش می‌دهد. از سوی دیگر افزایش ولتاژ اعمالی در فرایند الکتروریسی موجب کاهش قطر متوسط الیاف و افزایش استحکام آن‌ها می‌گردد.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی بین المللی Journal of Industrial Textiles (جلد 45، شماره 3، سال 2015، صفحات 10 تا 22) به چاپ رسیده است. دکتر امیر دوستگانی- عضو هیئت‌علمی دانشگاه زنجان- عهده‌دار انجام این پژوهش بوده است.
