دوره 22، شماره 1 - ( دوماهنامه طب جنوب 1398 )
جلد 22 شماره 1 صفحات 40-29 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Najafiasl M, Osfouri S, Azin R, Zaeri S. The Effect of Adding Alginate Natural Polymer on the Structure of Polyvinyl Alcohol Biocompatible Nanofibers in Electrospinning Process. Iran South Med J 2019; 22 (1) :29-40
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-1046-fa.html
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-1046-fa.html
نجفی اصل مریم، عصفوری شهریار، آذین رضا، زائری ساسان. بررسی افزودن پلیمر طبیعی آلژینات بر ساختار نانو الیاف زیست‌سازگار پلیوینیلالکل در فرایند الکتروریسی. مجله طب جنوب. 1398; 22 (1) :29-40
مریم نجفی اصل1 
، شهریار عصفوری*2 ، رضا آذین3 ، ساسان زائری4
، شهریار عصفوری*2 ، رضا آذین3 ، ساسان زائری4
1- بخش مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران
2- بخش مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران ،osfouri@pgu.ac.ir
3- بخش مهندسی نفت، دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج‌فارس، بوشهر، ایران
4- بخش فارماکولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران
2- بخش مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران ،
3- بخش مهندسی نفت، دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج‌فارس، بوشهر، ایران
4- بخش فارماکولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران
چکیده: (5555 مشاهده)
زمینه: امروزه به منظور حفظ محیط‌زیست و توسعه پایدار استفاده از منابع طبیعی و تجدیدپذیر اولویت صنایع می‌باشد. علاوه بر کارایی بالای مواد نانو- زیست‌سازگار، ساختار این مواد به دلیل پتانسیل خاص مرفولوژیکی، به شدت توجه محققین را به خود جلب کرده است. در این تحقیق با هدف ارتقا زیست‌سازگاری نانوالیاف پلیوینیلالکل و بررسی تأثیر عوامل محلول بر مرفولوژی نانوالیاف، پلیمر آلژینات که عموماً از منابع دریایی همچون جلبک‌ها تهیه می‌شود به این ماده افزوده شد.
مواد و روش‌ها: نانوالیاف پلیوینیلالکل در غلظت‌های مختلف به منظور بررسی اثر غلظت، افزودن پلیمر آلژینات و ماده فعال سطحی تریتون ایکس-100 با روش الکتروریسی تولید شده و با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه رئومتر و تنسیومتری کیفیت نانوالیاف و رفتار رئولوژیکی محلول‌های پلیمری، ارزیابی گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که با افزایش غلظت محلول پلیمری، قطر نانوالیاف و همچنین ویسکوزیته محلول افزایش یافته، به طوری که از محلول پلیوینیلالکل با غلظت 10 درصد وزنی نانوالیاف یکنواخت‌تری تولید شده است. در ابتدا، افزودن پلیمر آلژینات به محلول پلیوینیلالکل، موجب نقصان فرایند الکتروریسی گردید که با افزایش غلظت محلول پلیوینیلالکل به 10 درصد وزنی فرایند تولید نانوالیاف اصلاح گردید. همچنین نتایج نشان داد در اثر افزودن ماده فعال سطحی تریتون ایکس-100 به محلول پلیمری، مکانیزم غالب در الکتروریسی در غلظت‌های 6 و 10 درصد وزنی پلیوینیلالکل به ترتیب تحت تأثیر کاهش کشش سطحی و ویسکوزیته محلول می‌باشد.
نتیجه‌گیری: تحت شرایط بهینه شده‌ی عوامل محلول، نانوالیاف مناسب تولید خواهد شد که در بسیاری صنایع از جمله دارورسانی بسیار کاربردی خواهد بود.
مواد و روش‌ها: نانوالیاف پلیوینیلالکل در غلظت‌های مختلف به منظور بررسی اثر غلظت، افزودن پلیمر آلژینات و ماده فعال سطحی تریتون ایکس-100 با روش الکتروریسی تولید شده و با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه رئومتر و تنسیومتری کیفیت نانوالیاف و رفتار رئولوژیکی محلول‌های پلیمری، ارزیابی گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که با افزایش غلظت محلول پلیمری، قطر نانوالیاف و همچنین ویسکوزیته محلول افزایش یافته، به طوری که از محلول پلیوینیلالکل با غلظت 10 درصد وزنی نانوالیاف یکنواخت‌تری تولید شده است. در ابتدا، افزودن پلیمر آلژینات به محلول پلیوینیلالکل، موجب نقصان فرایند الکتروریسی گردید که با افزایش غلظت محلول پلیوینیلالکل به 10 درصد وزنی فرایند تولید نانوالیاف اصلاح گردید. همچنین نتایج نشان داد در اثر افزودن ماده فعال سطحی تریتون ایکس-100 به محلول پلیمری، مکانیزم غالب در الکتروریسی در غلظت‌های 6 و 10 درصد وزنی پلیوینیلالکل به ترتیب تحت تأثیر کاهش کشش سطحی و ویسکوزیته محلول می‌باشد.
نتیجه‌گیری: تحت شرایط بهینه شده‌ی عوامل محلول، نانوالیاف مناسب تولید خواهد شد که در بسیاری صنایع از جمله دارورسانی بسیار کاربردی خواهد بود.
فهرست منابع
1. Li Z, Wang C. One-Dimensional nanostructures: electrospinning technique and unique nanofibers. New York: Springer Science & Business Media, 2013, 1. [DOI:10.1007/978-3-642-36427-3]
2. Mitra A.K, Cholkar K, Mandal A. Electrospun nanofibers in drug delivery, emerging nanotechnologies for diagnostics, drug delivery, and medical devices. New York: William Andrew, 2017, 190.
3. Nayak R, Padhye R, Kyratzis L, et al. Recent advances in nanofibre fabrication techniques. Text Res J 2011; 82(2): 129-47. [DOI:10.1177/0040517511424524]
4. Dharani S, Mulmudi H, Yantara N, et al. High efficiency electrospun TiO2 nanofiber based hybrid organic-inorganic perovskite solar cell. Nanoscale 2014; 6(3): 1675-9. [DOI:10.1039/C3NR04857H]
5. Fang X, Ma H, Shen M, et al. Facile mmobilization of gold nanoparticles into electrospun polyethyleneimine/polyvinyl alcohol nanofibers for catalytic applications. J Mater Chem 2011; 21(12): 4493-501. [DOI:10.1039/c0jm03987j]
6. Langenhove L. Advances in smart medical textiles: treatments and health monitoring. Netherlands: Elsevier Science, 2015, 59-62
7. Thakkar S, Misra M. Electrospun polymeric nanofibers: New horizons in drug delivery. Eur J Pharm Sci 2017; 107: 148-67. [DOI:10.1016/j.ejps.2017.07.001]
8. Hu W, Wu Y, Hu Z. The development of an alginate/polycaprolactone composite scaffold for in situ transfection application. Carbohydr Polym 2018, 183: 29-36. [DOI:10.1016/j.carbpol.2017.11.030]
9. Ahmadi R, Osfouri Sh, Azin R. Synthesis and Characterization of Nanoparticles from Cuttl bone (sepia pharaonis) of Persian Gulf. Iran South Med J 2018; 21(4): 287-96. (Persian)
10. Liu X, Nielsen LH, Kłodzińska SN, et al. Ciprofloxacin-loaded sodium alginate/poly (lactic-co-glycolic acid) electrospun fibrous mats for wound healing. Eur J Pharm Biopharm 2018; 123: 42-9. [DOI:10.1016/j.ejpb.2017.11.004]
11. Biro K, Thacl D, Ochsendorf F, et al. Efficacy of dexpanthenol in skin protection against irritation: a double-blind, placebo-controlled study. Contact Dermatitis 2003; 49(2): 80-4 [DOI:10.1111/j.0105-1873.2003.00184.x]
12. Tort S, Acartürk F. Preparation and characterization of electrospun nanofibers containing glutamine. Carbohydr Polym 2016; 152: 802-14. [DOI:10.1016/j.carbpol.2016.07.028]
13. Huang Z, Zhang Y, Kotaki M, et al. A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites. Compos Sci Technol 2003; 63(15): 2223-53. [DOI:10.1016/S0266-3538(03)00178-7]
14. Babitha S, Rachita L, Karthikeyan K, et al. Electrospun protein nanofibers in healthcare: A review. Int J Pharm 2017; 523(1): 52-90. [DOI:10.1016/j.ijpharm.2017.03.013]
15. Badrossamay M, Balachandran K, Capulli A, et al. Engineering hybrid polymer-protein super-aligned nanofibers via rotary jet spinning. Biomaterials 2014; 35(10): 3188-97. [DOI:10.1016/j.biomaterials.2013.12.072]
16. Jalaja K, James N. Electrospun gelatin nanofibers: A facile cross-linking approach usingoxidized sucrose. Int J Biol Macromol 2015; 73: 270-8. [DOI:10.1016/j.ijbiomac.2014.11.018]
17. Ma G, Fang D, Liu Y, et al. Electrospun sodium alginate/poly (ethylene oxide) core-shell nanofibers scaffolds potential for tissue engineering applications. Carbohydr Polym 2012; 87(1): 737-43. [DOI:10.1016/j.carbpol.2011.08.055]
18. Liakos I, Rizzello L, Scurr D, et al. All-natural composite wound dressing films of essential oils encapsulated in sodium alginate with antimicrobial properties. Int J Pharm 2014; 463(2): 137-45. [DOI:10.1016/j.ijpharm.2013.10.046]
19. Aydogdu A, Sumnu G, Sahina S. A novel electrospun hydroxypropyl methylcellulose/ polyethylene oxide blend nanofibers: morphology and physicochemical properties. Carbohydr Polym 2018; 181: 234-46. [DOI:10.1016/j.carbpol.2017.10.071]
20. Kiyak YE, Cakmak E. Nanofiber Production Methods. Electron J Text Technol 2014; 8(3): 49-60.
21. Mendes A, Strohmenger T, Goycoolea F, et al. Electrostatic self-assembly of polysaccharides into nanofiber. Colloids Surf A Physicochem Eng Asp 2017; 531: 182-8. [DOI:10.1016/j.colsurfa.2017.07.044]
22. Xing X, Wang Y, Li B. Nanofibers drawing and nanodevices assembly in poly(trimethylene terephthalate). Opt Express 2008; 16(14): 10815-22. [DOI:10.1364/OE.16.010815]
23. Deng Y, Kuiper J. Functional 3D tissue engineering scaffolds: materials, technologies, and applications. United Kingdom: Woodhead Publishing, an imprint of Elsevier, 2018, 204.
24. Bhardwaj N, Kundu S. Electrospinning: a fascinating fiber fabrication technique. Biotechnol Adv 2010; 28(3): 325-47. [DOI:10.1016/j.biotechadv.2010.01.004]
25. Bhattarai N, Li Z, Edmondson D, et al. Alginate-based nanofibrous scaffolds: structural, mechanical, and biological properties. Adv Mater 2006; 18(11): 1463-7. [DOI:10.1002/adma.200502537]
26. Fatemi MJ, Pegahmehr M, Khajerahimi AA et al. Evaluation of Polyethylen- Vazeline guaze and melolin on healing of graft donor sites in rat. Iran South Med J 2014; 17(3): 298-306. (Persian)
27. Islam M, Karim M. Fabrication and characterization of poly (vinyl alcohol)/alginate blend nanofibers by electrospinning method. Colloids Surf A Physicochem Eng Asp 2010; 366(1-3): 135-140. [DOI:10.1016/j.colsurfa.2010.05.038]
28. Stone S, Gosavi P, Athauda T, et al. In situ citric acid crosslinking of alginate/polyvinyl alcohol electrospun nanofibers. Mater Lett 2013; 112: 32-35. [DOI:10.1016/j.matlet.2013.08.100]
29. Lee K, Mooney D. Alginate: properties and biomedical applications. Prog Polym Sci 2012; 37(1): 106-26. [DOI:10.1016/j.progpolymsci.2011.06.003]
30. Jain D, Bar-Shalom D. Alginate drug delivery systems: application in context of pharmaceutical and biomedical research. Drug Dev Ind Pharm 2013; 40(12): 1576-84. [DOI:10.3109/03639045.2014.917657]
31. Bonino C, Krebs M, Saquing C, et al. Electrospinning alginate-based nanofibers: From blends to crosslinked low molecular weight alginate-only systems. Carbohydr Polym 2011; 85(1): 111-9. [DOI:10.1016/j.carbpol.2011.02.002]
32. Varshosaz J, Jajanian-Najafabadi A, Soleymani A, et al. Poly (butylene adipateco-terephthalate) electrospun nanofibers loaded with 5-fluorouracil and curcumin in treatment of colorectal cancer cells. Polym Test 2018; 65: 217-30. [DOI:10.1016/j.polymertesting.2017.11.020]
33. Bonino C, Efimenko K, Jeong S, et al. Three-dimensional electrospun alginate nanofiber mats via tailored charge repulsions. small 2012; 8(12): 1928-36. [DOI:10.1002/smll.201101791]
34. Fan L, Du Y, Wang X, et al. Preparation and characterization of alginate/poly (vinyl alcohol) blend fibers. Macromol Sci Part A 2005; 42(1): 41-50. [DOI:10.1081/MA-200040956]
35. Zhang C, Yuan X, Wu L, et al. Study on morphology of electrospun poly (vinyl alcohol) mats. Eur Polym J 2005; 41(3): 423-32. [DOI:10.1016/j.eurpolymj.2004.10.027]
36. Caykara T, Demirci S. Preparation and characterization of blend films of poly (vinyl alcohol) and sodium alginate. Macromol Sci 2006; 43(7): 1113-21. [DOI:10.1080/10601320600740389]
37. Tarun K, Gobi N. Calcium alginate/PVA blended nano fiber matrix for wound dressing. Indian J Fibre Text Res 2012; 37: 127-32.
38. Zheng JY, Zhuang MF, Yu ZJ, et al. The effect of surfactants on the diameter and morphology of electrospun ultrafine nanofiber. J Nanomater 2014; 1-9 [DOI:10.1155/2014/689298]
39. Jia L, Qin X. The effect of different surfactants on the electrospinning poly (vinyl alcohol) (PVA) nanofibers. J Therm Anal Calorim 2013; 112(2): 595-605. [DOI:10.1007/s10973-012-2607-9]
40. Dogac Y, Deveci I, Mercimek B, et al. A comparative study for lipase immobilization onto alginate based composite electrospun nanofibers with effective and enhanced stability. Int J Biol Macromol 2017; 96: 302-11. [DOI:10.1016/j.ijbiomac.2016.11.120]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
