تحقیق کاربردهای پزشکی الیاف نانو

چکیده

الیاف نانو که به روش الکتروریسندگی تولید می شوند امروزه برای کاربردهای مختلف مورد توجه واقع شده اند. از جمله کاربردهای پزشکی آن می توان به مصارف بهداشتی، مهندسی بافت، رها سازی دارو، پانسمان زخم، فیلترها و ماسک های پزشکی، رگ ها یا شریان های خونی، بافت های استخوانی و دیگر کاربردها اشاره کرد. به دلیل کاهش در قطر الیاف نانو، سوراخ ها ریزتر و تعداد آنها در سطح مورد عمل بیشتر می شود به طوری که می توان از این اثر در رساندن و رهاسازی دارو، پاک کردن کامل آرایش از روی پوست و موارد دیگر استفاده کرد. در ضمن می توان از این لایه نانو حتی به منظور ماسک تقویت پوست که کاربرد ترمیم پزشکی را با خود به همراه دارد، نیز استفاده نمود.

به طور کلی هرچه الیاف تولیدی ظریف تر، تخلخل لایه تولیدی بیشتر و در نتیجه سازگاری آن با محیط بدن راحت تر انجام می شود. به طوری که از این ویژگی در مصارف پزشکی نظیر درمان بافت، تعویض بافت و یا اصلاح بافت استفاده می گردد. به دلیل کوچک بودن سوراخ ها و منافذ در این بافت، می توان از نفوذ باکتری و ویروس در سطح پوست جلوگیری به عمل آورد و به همین دلیل است که از این الیاف جهت بهبود زخم های سخت و سوختگی های شدید کمک گرفته می شود. به دلیل استحکام بالا و قابلیت انعطاف پذیری در سطح مورد عمل عملکرد، از این الیاف در ساخت رگ های خونی استفاده می شود. در حقیقت به دلیل وجود پتانسیل بالا در الیاف نانو تولید شده به روش الکتروریسندگی از این بستر استفاده های چندانی در زمینه های پزشکی و دیگر صنایع مشابه صورت گرفته است، که بسیار حائز اهمیت است.

مقدمه

الیاف نانو که در دهه 1930 تولید شده اند دارای تاریخچه چندان طولانی نمی باشند ولی به این پروسه تا دهه 1990 توجه چندانی نشده است زیرا تولید الیاف نانو مورد توجه دانشمندان نبوده است. ولی با انقلاب صنعتی نانو که در اواخر 1990 رخ داد، توجه جوامع علمی به تولید اجزا صنعتی در مقیاس نانو جلب گشت چرا که در این الیاف نسبت سطح به حجم بسیار بالا می باشد. فرآیند تولیدی در مقیاس نانو فقط مربوط به رشته نساجی نیست بلکه اجزای نانو در صنایع رنگسازی، کاتالیزورها، CPU کامپیوتر، صنایع هوافضا و هزاران قطعه دیگر کاربرد دارد. برای مثال در صنایع رنگرزی اتومبیل، اگر از رنگهایی در مقیاس نانو استفاده شود سطحی صاف، یکنواخت و شفاف حاصل می گردد که محصول پوشش دهی بالا در اجزای نانو است. ولی در این سمینار بیشتر به بررسی کاربرد الیاف نانویی که به روش الکتروریسی تولید شده اند و برای امور پزشکی به کار می روند می پردازیم.

کاربردهای پزشکی الیاف نانو

فهرست مطالب

چکیده

مقدمه

فصل اول کلیات

هدف

واقعیت های نانوتکنولوژی

جغرافیای نانو

نقشها و فرصت ها

نانوتکنولوژی در پزشکی

تشخیص و تحلیل و اکتشاف

اعضای مصنوعی

شرکتهای استفاده کننده از نانوتکنولوژی در بازار پزشکی و داروسازی

نانوذرات

نانو کپسول ها

مواد نانو حفره ای

فولرین ها

درخت سان ها

نانوالیاف

فصل دوم بررسی فرایند الکتروریسندگی

روشهای تولید الیاف نانو

تاریخچه الکتروریسندگی

انواع ریسندگی الکترو استاتیک

اجزای دستگاه الکترو ریسندگی

مکانیزم الکتروریسندگی

مزایای الکتروریسندگی

خصوصیات الیاف نانو

فصل سوم کاربردهای پزشکی الیاف نانو

کاربرد در مصارف بهداشتی

کاربرد در مصارف پزشکی

کاربرد در مهندسی بافت

کاربرد در الیاف نانو در پانسمان زخم

کاربرد در فیلترها و ماسکهای پزشکی

کاربرد جهت رگها یا شریان های خونی

کاربرد جهت ساختارهای سه بعدی جهت استفاده های بیولوژیکی

کاربرد جهت بافتهای استخوانی

نتیجه گیری

فهرست مطالب

فهرست جداول

فهرست اشکال

فهرست نمودارها

======================

فصل اول : هدف

با کاهش قطر الیاف پلیمری از میکرومتر به نانومتر خواص منحصر بفردی همچون نسبت سطح به حجم بسیار بالا، انعطاف پذیری و خواص مکانیکی عالی به الیاف بخشیده شده که گستره کاربرد آنها را بسیار وسیع می کند. تاکنون روش های متعددی جهت تولید الیاف نانومتری از جمله روش کشش، سنتز قالبی، جداسازی فازی و روش خود به خودی پیشنهاد شده است. از بین روش های مطرح شده برای تولید نانو الیاف، روش الکتروریسندگی (Electrospinning) علاوه بر سادگی از بازدهی بالاتری نیز برخوردار است و می توان گفت این روش تنها روشی است که در آینده می توان از آن برای تولید نانو الیاف به صورت هم جهت و پیوسته بهره جست. تولید الیاف نانومتری پلیمری در سالهای اخیر که بحث نانو تکنولوژی گسترش یافته است، بسیار مورد توجه واقع شده است. تولید الیاف نانو از نقطه نظر تحقیقاتی، گستره کاربرد و ساخت محصول بسیار جالب بوده و در حال حاصر تولید این الیاف با روش الکتروریسندگی یک موضوع جهانی بوده و میلیون ها دلار در مورد آن هزینه شده است.

از جمله کاربردهای مهم این الیاف می توان به کاربرد در ساخت نانو کامپوزیت های پلیمری، کاربردهای پزشکی، نظامی و فیلتراسیون های مختلف (هوا، روغن) اشاره کرد.

بررسی فرایند الکتروریسندگی

روشهای تولید الیاف نانو

در سالهای اخیر برای تهیه الیاف نانو از تکنیک های متعددی مانند جداسازی فازی ، تکنیک خود به خودی , اعمال کشش ، سنتز قالبی ، الکتروریسندگی و غیره کمک گرفته شده است

جداسازی فازی

مراحل این روش شامل پروسه حل کردن ، ژلاسیون ، استخراج با بکار بردن یک حلال متفاوت ، منجمد کردن و خشک کردن می باشد که در نتیجه این عمل یک فوم با منافذی در مقیاس نانو پدیدار می گردد. در این فرایند نیاز به زمان طولانی برای انتقال پلیمر جامد به داخل فوم می باشد چرا که قطر ذرات در حد نانو است . در فرایند جداسازی فازی در ابتدا پلیمر در محلولی حل می گردد تا محلولی همگن با غلظت مطلوب شکل گیرد سپس محلول در داخل یخچال با درجه حرارت ژلی شدن قرار داده می شود که این درجه حرارت بستگی به غلظت پلیمر دارد. بعد از شکل گیری ، ژل در درون آب مقطر معلق می ماند تا بدین طریق تبادل بین حلال صورت گیرد. پس از اینکه ژل از آب مقطر خارج شد ابتدا منجمد و سپس خشک می گردد و بدین طریق ماتریس الیاف نانو پدبدار می گردد.

...