تهیه و مشخصه یابی هیدروژل نانوکامپوزیتی Fe۳O۴-پلی آکریل آمید پیوندی با کاپا-کاراگینان

فرضیه: هیدروژل های زیست تخریب پذیر و زیست سازگار از پلیمرهای طبیعی در کاربردهای مختلف زیست پزشکی از جمله دارورسانی، مهندسی بافت و درمان زخم استفاده می شوند. هدف این پژوهش پلیمرشدن پیوندی آکریل آمید روی کاپا-کاراگینان و افزودن نانوذرات مغناطیسی Fe۳O۴، تا هیدروژل هایی با ویژگی های بهبودیافته در زمینه های زیست پزشکی ارائه کند.روش ها: در این پژوهش، نانوکامپوزیت پلی آکریل آمید-g- کاپا-کاراگینان/ Fe۳O۴ ساخته شد. این فرایند شامل تهیه نانوذرات Fe۳O۴و اصلاح پلی ساکارید کاپا-کاراگینان با پلیمرشدن پیوندی آکریل آمید بود. سپس، واکنش ایجاد اتصال های عرضی بین زنجیرهای پلیمری و توزیع نانوذرات Fe۳O۴ در بستر هیدروژل طی فرایند پلیمرشدن انجام شد. ویژگی های شیمیایی، شکل شناسی، پایداری گرمایی، رفتار مغناطیسی تخلخل نانوکامپوزیت و مقدار تورم هیدروژل بررسی شد.یافته ها: نتایج الگوی XRD نشان داد، نانوکامپوزیت هیدروژل دارای پیک های شاخص مربوط به Fe۳O۴ و kC است که بهبود ویژگی بلوری را نسبت به هیدروژل kC-g-PAAm خالص نشان می دهد. آزمون TGA نیز نشان داد، این نانوکامپوزیت در مقایسه با کاپا-کاراگینان خالص پایداری گرمایی بیشتری دارد و در دمای ۸۰۰ درجه سلسیوس وزن باقی مانده آن %۴۱ است. تحلیل VSM حاکی از خواص ابرپارامغناطیسی با مغناطش اشباع ۱۲.۱۷۳emu g⁻¹ بود. همچنین، سطح ویژه kC-g-PAAm، به مقدار۲۰۰.۵۵m۲/g بود که به طور شایان توجهی بیشتر از kC خالص است، که به دلیل شبکه سه بعدی ایجادشده از  پلیمرشدن پیوندی و اتصا ل های عرضی است. آزمایش های تورم نشان داد،هیدروژل kC-g-PAAm حداکثر %۲۲۰۰ و نمونه kC-g-PAAm@Fe۳O۴ حدود %۲۰۸۰ آب جذب کردند، اما وجود نانوذرات Fe۳O۴ به عنوان پرکننده انعطاف پذیری شبکه را محدود کرده و تورم را کمی کاهش داده است. آزمون محتوای ژل نشان داد، درصد ژل باقی مانده در نمونه ها به ترتیب ۷۴ و ۸۱% است، که نشان دهنده استحکام بیشتر شبکه با وجود نانوذرات است. این ویژگی ها نانوکامپوزیت را برای کاربردهای زیست پزشکی حساس به شرایط محیطی مناسب می سازد.

کلیدواژه ها:

پلیمر طبیعی ، کاپا-کاراگینان ، پلی اکریل آمید ، نانوکامپوزیت هیدروژل ، بسپارش پیوندی