ساخت و مشخصه‌يابي زخم پوش منعقدكننده خون مبتني بر نانوالياف كامپوزيتي كيتوسان/تانيك اسيد/چارچوب ايميدازولات زئوليتي (ZIF-8)

Fabrication and characterization of hemostatic wound dressing based on chitosan/tannic acid/zeolitic imidazole framework (ZIF-8) composite nanofibers

در اين پژوهش نانوالياف كامپوزيتي كيتوسان حاوي تانيك اسيد و چارچوب آلي-فلزي بر پايه روي (ZIF-8) به منظور استفاده بعنوان زخم‌پوش منعقدكننده خون توليد شد. براي اين منظور ابتدا چارچوب آلي-فلزي موسوم به چارچوب ايميدازولات زئوليتي (ZIF-8) سنتز شد و در ادامه نانوالياف كامپوزيتي كيتوسان حاوي تانيك اسيد و ZIF-8 به كمك روش الكتروريسي توليد شدند. تأثير حضور تانيك اسيد و چارچوب آلي-فلزي بر مورفولوژي و خواص انعقادي نانوالياف كيتوسان مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت. براي اين منظور از ميكروسكوپ الكتروني روبشي، پراش اشعه ايكس و آزمون‌ انعقادخون استفاده شد. مطالعه مورفولوژي زخم‌پوش‌هاي نانوليفي نشان‌دهنده توليد نانوالياف يكنواخت و عاري از دانه‌تسبيحي با متوسط اندازه قطر 120 تا 150 نانومتر مي‌باشد. همچنين حضور تانيك اسيد به دليل برقراري پيوندهاي هيدروژني و افزايش ويسكوزيته محلول پليمري، سبب افزايش قطر نانوالياف كيتوسان گرديد. به منظور بررسي فعاليت انعقادي زخم‌پوش‌هاي توليد شده، از آزمون‌هاي زمان پروترومبين (PT) و زمان نسبي ترومبوپلاستين فعال شده (aPTT)، كه به ترتيب صحت عملكرد مسير خارجي و مسير داخلي انعقاد خون را بررسي مي‌كنند، استفاده شد. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه زخم‌پوش نانوليفي توليد شده بطور قابل‌توجهي بر مسيرخارجي انعقاد خون و فاكتور VII تأثيرگذاز است، بطوريكه زمان انعقاد خون به ميزان 60 درصد نسبت به نمونه شاهد كاهش يافته است. با توجه به خواص ساختاري و مورفولوژي مناسب و همچنين و عملكرد تسريع انعقاد خون نانوالياف كامپوزيتي توليد شده، ميتوان از آن بعنوان گزينه مناسب در كاربردهاي زخم‌پوش استفاده كرد.

In this study, chitosan composite nanofibers containing tannic acid and zinc-based metal-organic framework (ZIF-8) were produced for application as a hemostatic wound dressing. First, metal-organic framework named zeolite imidazolate framework (ZIF-8) was synthesized and chitosan composite nanofibers containing tannic acid and ZIF-8 were fabricated through electrospinning. The effect of tannic acid and metal-organic framework on the morphology and hemostatic properties of chitosan nanofibers was studied. Scanning electron microscopy, X-ray diffraction and blood coagulation tests were utilized. The study of the morphology of nanofibrous wound dressings shows the fabrication of uniform and bead-free nanofibers with an average diameter of 120 to 150 nm. The addition of tannic acid, due to the formation of hydrogen bonds and increasing the viscosity of the polymer solution, increased the diameter of chitosan nanofibers. Prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (aPTT) tests, which check the performance of extrinsic and intrinsic pathway of blood coagulation, respectively, were used to evaluate the hemostatic activity of the fabricated wound dressings. The results show that the fabricated nanofibrous wound dressings significantly affect the extrinsic pathway of blood coagulation and factor VII, so that the blood coagulation time is reduced by 60% compared to the control sample. Due to the suitable structural and morphological properties of fabricated composite nanofibers, as well as their accelerated coagulation performance, they can be used as a suitable candidate in wound dressing applications.