تاثير الياف شيشه زيست فعال الكتروريسي شده بر خواص فيزيكي و مكانيكي سيمان استخواني سولفات كلسيم

Effect of electrospin bioactive glass fibers on calcium sulfate properties

در پژوهش حاضر، اثر افزودن الياف شيشه زيست فعال بر خواص فيزيكي و مكانيكي سيمان استخواني سولفات كلسيم مورد ارزيابي قرار گرفت. الياف شيشه زيست فعال با تركيب سه جزيي اكسيد سيليسيم، اكسيد كلسيم و اكسيد فسفر به كمك الكتروريسي محلول سل تهيه شد. به منظور بررسي تركيب فاز و مورفولوژي الياف به ترتيب از تكنيكهاي پراش پرتو ايكس و ميكروسكوب الكتروني روبشي استفاده شد. در ادامه، درصدهاي وزني مختلفي (3، 5، 10، 15، 20، 25 و 35) از الياف شيشه زيست فعال به تركيب سولفات كلسيم همي هيدرات خالص افزوده و خواص مكانيكي آنها ارزيابي شد. نتايج آزمون نشان داد كه با افزودن درصد وزني مشخصي از الياف (تا 15 درصد)، خواص مكانيكي افزايش و سپس (از 15 تا 35 درصد) كاهش پيدا كرد؛ به گونه اي كه بيشترين استحكام فشاري، مدول يانگ و چقرمگي شكست مربوط به كامپوزيت حاوي 15 درصد وزني الياف شيشه زيست فعال و به ترتيب در حدود 54/31 مگاپاسكال، 965 مگاپاسكال و 566/0 كيلوژول بر سانتي مترمربع بود. علت افت خواص مكانيكي به دليل ايجاد حفره بين الياف و سيمان و كاهش يكنواختي كامپوزيت بود. زمان گيرش اوليه و ثانويه براي سيمان كامپوزيتي بهينه نيز به ترتيب در حدود 6 و 21 دقيقه بود. در ادامه بررسي مورفولوژي، خواص فيزيكي و زيست فعالي سولفات كلسيم بدون الياف (نمونه كنترل) و نانو كامپوزيت (تركيب بهينه) جهت مقايسه انجام گرفت. نتايج نشان داد افزودن الياف شيشه زيست فعال در ساختار سيمان استخواني سولفات كلسيمي نه تنها تاثير نامطلوبي بر آن نگذاشت بلكه سبب افزايش خواص مكانيكي، تشكيل آپاتيت و چسبندگي مناسب سلول استيوبلاست انساني از نوع MG64 شد.