پوشش دهي نانوالياف PCL-Gel با پليمر رساناي پلي پيرول

Coating of PCL-Gel nanofibers with the conductive polymer Polypyrrole

يكي از مهمترين چالش هاي مهندسي بافت ساخت داربست هايي با ويژگيهاي مطلوب براي بازسازي بافت هاي زنده مي باشد. در اين مطالعه هدف اصلي تهيه يك داربست پليمري با خواص مطلوب جهت به كارگيري در مهندسي بافت مي باشد. طراحي و ساخت اين داربست به نحوي صورت گرفته كه داربست حاصل علاوه بر بهره گيري از خواص مواد در مقياس نانومتر، داراي ويژگي رسانايي، زيست سازگاري و خواص مكانيكي مطلوب باشد. به همين دليل از سه پليمر ژلاتين، پلي كاپرولاكتون و پلي پيرول استفاده شد. با اين هدف ابتدا نانوالياف هيبريدي PCL-Gel ساخته شد و سپس پلي پيرول روي اين الياف پوشش دهي شد. پوشش دهي به روش پليمريزاسيون در محل انجام شد. با تغيير زمان و دماي واكنش و همچنين تغيير غلظت واكنشگرها، شرايط واكنش پليمريزاسيون بهينه شد. نمونه هاي حاصل از شرايط مختلف واكنش، به لحاظ تصوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي و تخلخل و همچنين رسانايي الكتريكي (به روش پروب دو نقطه اي) آناليز شدند. شرايط بهينه واكنش پليمريزاسيون (پوشش دهي) شامل زمان۴۰ دقيقه، دمايͦ ۴، غلظت ۰/۲۵M مونومر(پيرول)، غلظت ۰/۷۵M (اكسيدانت) است. ميزان قطر نانوالياف در شرايط بهينه، 29±166، ميزان تخلخل % ۸۳ ورسانايي 0.59±10.39 زيمنس بر سانتيمتر مي باشد.

One of the major challenges of tissue engineering is construction of scaffold with desirable properties for regeneration of a special tissue. Despite the advances in the engineering of various tissues, nerve tissue engineering has gained limited success due to complexity of the nervous tissue. In the current study, the main purpose is fabrication of polymeric scaffold with suitable traits for regeneration of nerve tissue. Design and construction of the scaffold were carried out aiming to achieve nano-scale properties, electrical conducting properties, biocompatibility, cell attachment, and good mechanical properties all together. Accordingly, three polymer including gelatin (Gel), polycaprolactone (PCL) and polypyrrrole (PPy) were employed to benefit biological properties of Gel, mechanical properties of PCL and electrical properties of PPy in the composite scaffold. To produce the scaffold, hybrid nanofibers of PCL and Gel was fabricated and then a thin layer of polypyrrole was coated on the PCL-Gel nanofibers. Coating was performed using insitu polymerization. Polymerization was optimized by alteration of time, temperature and concentrations of monomer and oxidant. SEM analysis, porosity and conductivity measuement were done to assess the resultant PCL-Gel-PPy nanofibers. The optimized conditions of polymerization reaction were 40 minutes, 40, concentration of monomer 0.25 M and concentration of oxidant 0.75 M. Diameter of optimized nanofibers was 166 ± 29 nm, porosity was 83% and conductivity was 10.39 ± 0.59 S/cm.