ساخت و مشخصه یابی هیدروژل کامپوزیتی فیبروئین ابریشم اصلاح شده/ چارچوب فلزی– آلی مبتنی بر روی با استفاده از واکنش فنتون برای کاربردهای پزشکی

مقدمه و اهداف: هیدروژل ها به عنوان داربست های سه بعدی آب دوست، نقش مهمی در جذب مایعات زیستی و ایجاد پایداری مکانیکی در فرآیند بازسازی بافت ایفا می کنند. هدف این پژوهش، طراحی و سنتز هیدروژل های کامپوزیتی جدیدی بر پایه فیبروئین ابریشم اصلاح شده با گروه های تیول و چارچوب فلزی-آلی (Zn-Bio MOF) حاوی یون روی و لیگاند آدنین، به منظور بهبود خواص مکانیکی و زیستی برای کاربردهای مهندسی بافت است.مواد و روش ها: فیبروئین ابریشم خالص استخراج و با افزودن گروه های تیول از طریق اتصال ال-سیستئین اصلاح شد. برای تایید این اصلاحات، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه انجام شد.Zn-Bio MOF  نیز از طریق فرآیند هیدروترمال با یون روی (II) و لیگاند آدنین سنتز شد. سه نوع هیدروژل کامپوزیتی تهیه شد: (۱) هیدروژل بر پایه فیبروئین ابریشم اصلاح شده، (۲) هیدروژل بر پایه فیبروئین ابریشم اصلاح شده ژل شده با واکنش فنتون و (۳) هیدروژل کامپوزیتی حاوی Zn-Bio MOF در غلظت های مختلف. برای مشخصه یابی، از میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس استفاده شد.یافته ها: نتایج طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه کاهش شدت پیک های cm⁻¹ ۱۶۵۰ و cm⁻¹ ۳۳۰۰ و ظهور پیک های جدید مربوط به پیوندهای S-S و S-H را تایید کرد. میانگین قطر نانوذرات Zn-Bio MOF برابر با ۰/۱۲±۰/۳۹ نانومتر و مساحت سطح ویژه آن ۱۱۳۸/۳ مترمربع بر گرم بود. بررسی خواص تورم و تخریب نشان داد که هیدروژل های حاوی نانوذرات Zn-Bio MOF دارای مدول فشاری و چقرمگی بالاتر، کاهش وزن حدود ۳۰ درصد طی ۷۲ ساعت، و رفتار تورمی کنترل شده بودند.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان می دهد که هیدروژل های کامپوزیتی Zn-Bio MOF به دلیل بهبود خواص مکانیکی و کنترل تورم، پتانسیل بالایی برای استفاده در مهندسی بافت و کاربردهای زیستی دارند.

کلیدواژه ها:

ابریشم ، چارچوب فلزی- آلی ، روی ، واکنش فنتون ، هیدروژل