Evaluation of the mechanical properties and degradation behavior of chitosan-PVA-graphene oxide nanocomposite scaffolds in vitro

يعتبر الكيتوسان مادة شائعة لتصنيع السقالات بسبب توافقها الحيوي، وقابليتها للتحلل البيولوجي، والتأثيرات المضادة للجراثيم وعدم المناعية. ومع ذلك، فهو ذو وظيفة محدودة بسبب ضعف قوتها الميكانيكية وذوبانها في الوسائط المحمضة. يمكن التغلب على هذه القيود من خلال خلطها مع البولي فينيل الكحول وإدماجها مع المو...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Journal of Taibah University Medical Sciences 2024-06, Vol.19 (3), p.585-597
Main Authors: Ali, Asmaa M., Elshabrawy, Sonia M., Kamoun, Elbadawy A.
Format: Article
Language:English
Subjects:
Biodegradation
Chitosan
Graphene oxide nanoparticles
Mechanical properties
Original
Polyvinyl alcohol
البولي فينيل الكحول
التحلل البيولوجي
الخصائص الميكانيكية
الكيتوسان
جزيئات أكسيد الجرافين النانوية
Citations: Items that this one cites
Online Access:Get full text
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Description
Summary:يعتبر الكيتوسان مادة شائعة لتصنيع السقالات بسبب توافقها الحيوي، وقابليتها للتحلل البيولوجي، والتأثيرات المضادة للجراثيم وعدم المناعية. ومع ذلك، فهو ذو وظيفة محدودة بسبب ضعف قوتها الميكانيكية وذوبانها في الوسائط المحمضة. يمكن التغلب على هذه القيود من خلال خلطها مع البولي فينيل الكحول وإدماجها مع المواد النشطة حيويا لتحسين خصائصها الميكانيكية وقدرتها على تجديد الأنسجة. تم إدماج المواد النانوية المستندة إلى الكربون، مثل أكسيد الجرافين، مع خليط الكيتوسان والبولي فينيل الكحول لتحسين ثبات سقالة البناء المركب. تم إعداد جزيئات أكسيد الجرافين النانوية كيميائيا وتوصيفها بالكامل. تم استخدام تركيزات مختلفة من كل من الكيتوسان والجرافين النانوي لتصنيع أفلام مركبة نانوية من الكيتوسان والبولي فينيل الكحول وأكسيد الجرافين من خلال طريقة الصب المذيب. تم تقييم الخصائص الميكانيكية والاستقرار الحراري والتحلل البيولوجي والانتفاخ للأفلام المركبة النانوية بعد التوصيف باستخدام تحليل حيود الأشعة السينية والمطياف تحت الحمراء والمجهر الإلكتروني الماسح، لاكتشاف تأثير إدماج أكسيد الجرافين في السقالة لاختيار التطبيق السني المناسب. لوحظ أداء أفضل في الاستقرار الحراري والتحلل البيولوجي ومقاومة الماء بعد إضافة أكسيد الجرافين إلى سقالات الكيتوسان والبولي فينيل الكحول. فيما يتعلق بالخصائص الميكانيكية، تمت تقييم المجموعات باستخدام اختبار كروسكال واليس ثم اختبار دون البعدي. لم يكن هناك فرق كبير في قوة الشد بين أفلام المركبات النانوية من الكيتوسان بتركيز 2% والكيتوسان بتركيز 3%. انخفضت قوة الشد بعد إضافة أكسيد الجرافين النانوي بتركيزات مختلفة. ازداد معامل المرونة بشكل كبير عند إضافة 1% من أكسيد الجرافين إلى خليط الكيتوسان بتركيز 2% والبولي فينيل الكحول. يمكن استخدام المركب النانوي من الكيتوسان والبولي فينيل الكحول وأكسيد الجرافين في هندسة أنسجة الأسنان الصلبة، حيث أن إدماج أكسيد الجرافين في مزيج بوليمر الكيتوسان والبولي فينيل الكحول يحسن خصائصه مع مراعاة التركيزات الحرجة من الكيتوسان وأكسيد الجرافين. Chitosan (CTS) has been a popular option for scaffold fabrication because of its biocompatibility, biodegradability, antimicrobial and nonimmunogenic effects. However, it is of limited function, due to its low mechanical strength and its solubility in acidified media. These limitations could be overcome by its blending with PVA and incorporation with bioactive materials to improve its mechanical properties and tissue regeneration capability. Carbon based nanomaterials, such as graphene oxide (GO) incorporated with CTS/PVA blend to improve composite-scaffold stability. GO nanoparticles were chemically prepared and fully characterized. Different concentrations of both CTS and nano-GO were used for the
ISSN:1658-3612
1658-3612
DOI:10.1016/j.jtumed.2024.04.008