سنتز و مشخصه یابی هیدروژل نانوکامپوزیتی کیتوسان آلژینات حاوی نانوذرات اکسید روی جهت کاربردهای پانسمان زخم

استفاده از پانسمان های نوین بر پایه هیدروژل های پلیمری به دلیل توانایی جذب ترشحات زخم و شبیه سازی ماتریس خارج سلولی (ECM)، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. هدف از این پژوهش طراحی و ساخت یک داربست نانوکامپوزیتی زیست سازگار با استفاده از پلیمرهای طبیعی کیتوسان و آلژینات، تقویت شده با نانوذرات اکسید روی (ZnO) به منظور بهبود خواص مکانیکی، کنترل نرخ تورم و ایجاد خاصیت آنتی باکتریال است. برای دستیابی به این هدف ابتدا محلول کیتوسان (۲ درصد وزنی) و آلژینات سدیم تهیه و با یکدیگر مخلوط شدند. نانوذرات اکسید روی با درصدهای وزنی مختلف (۱، ۳ و ۵ درصد) به محلول پلیمری افزوده شده و جهت توزیع یکنواخت تحت امواج اولتراسونیک قرار گرفتند. نمونه ها با استفاده از روش خشک کردن انجمادی (Freeze drying) به داربست های اسفنجی تبدیل شدند. ساختار شیمیایی و برهمکنش بین اجزا توسط طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) مورد ارزیابی قرار گرفت (شکل ۱). همان طور که در شکل مشاهده می شود، پیک های مشخصه در ناحیه ۳۴۰۰-۳۱۸۰ cm مربوط به گروه های هیدروکسیل و آمین تاییدکننده حضور پلیمرها بوده و تغییرات شدت و جابجایی جزئی پیک ها در نمونه نانوکامپوزیتی نشان دهنده ایجاد پیوندهای هیدروژنی میان نانوذرات ZnO و زنجیره های پلیمری است. بررسی مورفولوژی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان دهنده ساختار متخلخل و بهم پیوسته با اندازه حفرات میانگین ۱۰۰ تا ۱۵۰ میکرومتر بود که برای نفوذ سلول های فیبروبلاست و تبادل اکسیژن و مواد مغذی حیاتی است. همچنین رفتار تورم داربست ها در محلول بافر فسفات (PBS) بررسی شد؛ نتایج نشان داد که با افزایش غلظت نانوذرات از ۱ به ۵ درصد، میزان تورم تعادلی از ۱۲۵۰ درصد به ۶۱۰ درصد کاهش یافت. این کاهش ناشی از نقش نانوذرات به عنوان نقاط اتصال عرضی فیزیکی و محدود کردن تحرک زنجیره های پلیمری است که پایداری ساختاری پانسمان را در محیط مرطوب زخم تضمین می کند. در نهایت نتایج این مطالعه نشان می دهد که هیدروژل نانوکامپوزیتی کیتوسان-آلژینات-ZnO با دارا بودن تخلخل مناسب، پایداری ساختاری و پتانسیل آنتی باکتریال گزینه مطلوب جهت استفاده در مهندسی بافت پوست و پانسمان های پیشرفته است.

کلیدواژه ها:

مهندسی بافت ، هیدروژل پلیمری ، کیتوسان ، نانوذرات اکسید روی ، پانسمان زخم