---

تتولید الیاف در مقیاس نانومتری (نانوالیاف) سطح تماس بسیار زیادی را ایجاد می کند و موجب بهبود خواص آن‌ها نسبت به الیاف معمول می‌شود. الکتروریسی یک روش نسبتاٌ ساده و موًثر برای سنتز نانوالیاف با قطرهای مختلف است. با تغییر عوامل تاثیرگذار بر فرایند الکتروریسی شامل متغیرهای محیطی، دستگاهی و محلول،  می‌توان الیافی با مورفولوژی مختلف تولید کرد. پلی وینیل الکل (PVA) به دلیل پایداری حرارتی بالا، زیست سازگاری، غیر سمی بودن و حلالیت در آب مورد توجه واقع شده است. افزودن بنتونیت به PVA باعث بهبود خواص آن می شود. در این پژوهش برای تهیه غشاء نانوالیاف PVA و نانوبنتونیت، مقادیر بهینه سه متغیر مؤثر بر فرایند شامل ولتاژ، نرخ تغذیه و غلظت بنتونیت بر اساس موفولوژی و خواص مکانیکی نانوالیاف تعیین شد. نتایج نشان داد که  در شرایط ولتاژ  kV ۱۱، نرخ تغذیه mL/h ۵/۰ و غلظت بنتونیت w/w ۳% الیافی با مناسب ترین موفولوژی و بیشترین استحکام بدست می آید. در این شرایط نانوالیاف تولیدی قطری برابر ۲۴۳ نانومتر با انحراف معیار ۰۵۵۱/۰ و تحمل کشش MPa ۶۴/۷را دارند.  نتایج این مطالعه نشان داد که افزودن مقدار کمی بتنونیت به  PVA باعث  استحکام بیشتر نانوالیاف تولیدی می شود. در اثر افزودن بنتونیت قطر نانوالیاف از ۳۰۸ به ۲۴۳ نانومتر کاهش می یابد. بنابراین نانوالیاف کامپوزیتی PVA/نانوبنتونیت تولید شده یک غشا مناسب برای تصفیه آب است.

---

تخلخل وب‌های الکتروریسی شده، پارامتر بسیار مهمی در بسیاری از زمینه‌های کاربردی نانوالیاف می‌باشد. به همین منظور در این تحقیق ابتدا اثر پارامترهای تاثیر گذار، غلظت محلول پلیمری و نرخ تغذیه، بر قطر نانوالیاف پلی وینیل الکل که به عنوان جزء حل شونده در وب هیبریدی نهایی در نظر گرفته شده بود، مورد مطالعه قرار گرفت. در ادامه وب هیبریدی پلی آمید ۶/ پلی وینیل الکل به روش الکتروریسی همزمان دو سویه تهیه شد، سپس مورفولوژی، قطر نانوالیاف و اندازه متوسط حفرات سطحی قبل و پس از حذف پلی وینیل الکل، با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با یکدیگر مقایسه شدند. جهت اندازه‌گیری تخلخل وب‌های الکتروریسی شده، از سه رابطه‌ی ارائه شده در مراجع که بر اساس روش‌های اندازه‌گیری ساده و کاربردی بنا شده‌اند، استفاده شد. در پایان پس از انتخاب بهترین روش اندازه گیری تخلخل نانوالیاف، نشان داده شد که با حذف یکی از اجزای وب هیبریدی میزان تخلخل وب الکتروریسی شده ۱۰ تا ۱۵%کاهش پیدا کرده و به حدود ۷۰% می‌رسد. اندازه‌ی حفرات وب‌ها نیز پس از حذف یک جزء، به میزان ۳۰ تا ۵۸ درصد نسبت به نمونه هیبریدی کاهش یافت.

---

نانوالیاف پلیمری در یک دهه گذشته علاقه صنعتی زیادی را به خود جلب کرده است. به طور کلی ، این الیاف برای کاربردهای مختلفی از جمله کاربردهای پزشکی ، عایق بندی، خازن ها، فناوری های پیشرفته هوا فضا و ... مناسب است. با این حال ، بسیاری از این نانوالیاف پلیمری از نظر حرارتی ناپایدار و از نظر الکتریکی دارای رسانایی ضعیف می باشند. به همین دلیل استفاده از آنها در برخی از کاربردها، محدود است و نیاز به تقویت کننده مناسب دارد. گرافیت دارای خواص بی نظیری مانند رسانایی و پایداری حرارتی بالا است. این ماده استثنایی به منظور تقویت خواص الکتریکی و حرارتی می تواند در نانوالیاف پلیمری به عنوان نانوتقویت کننده استفاده شود. هدف از این پروژه بررسی تأثیر افزودن نانوذرات گرافیت به الیاف پلیمری، بر خصوصیات حرارتی و الکتریکی حاصل از آن است. برای این منظور از پلی وینیل الکل ۷۲۰۰۰(PVA) ، بعنوان یک پلیمر غیر رسانا و نانوذرات گرافیت استفاده شد. روش سنتز، الکتروریسی بود که با پارامترهای بهینه کنترل و پس از توزیع گرافیت بوسیله هموژنایزر، انجام شد. بدین منظور شرایط بهینه برای فرآیند الکتروریسی در این پژوهش، غلظت محلول پلیمریW  % ۸، ولتاژ Kv ۲۲،  نرخ تغذیه  ۱۰ و فاصله ریسندگی cm ۲۰ در نظر گرفته شد. بررسی های انجام گرفته با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، نشان داد الیاف PVA حاصل از این شرایط صاف، پیوسته، بدون هیچگونه دانه کروی یا دوکی شکل و با قطر حدودا ۳۵۰ نانومتر بود. در حالی که نانو الیاف PVA / گرافیت با همین شرایط الکتروریسی، صاف و بسیار نازک تر، با قطر حدودا  nm۲۰۰ تولید شد. همچنین با توجه به الگوهای پراش پرتو ایکس ( XRD ) از نانوالیاف پلی وینیل الکل/ گرافیت، حضور ذرات کریستالی گرافیت در یک زمینه با ساختار آمورف تایید گردید. رفتار حرارتی نانوالیاف PVA پس از ترکیب با گرافیت، بوسیله آنالیز حرارتی ( DSC )و TGA بررسی و پایداری حرارتی نمونه ها تا دمای  ۳۰۰درجه سانتی گراد  به اثبات رسید. همچنین طبق نتایج دستگاه مقاومت سنج ۴ پراب، با افزایش درصد وزنی گرافیت در الیاف، افزایش رسانایی الکتریکی تا حداکثر   ۵/۰ مشاهده شد.

---

با توجه به یافته های جدید، نقش نانوتوپوگرافی ریزمحیط سلول بر عملکرد و سرنوشت آن، بیش از پیش اهمیت یافته است. از این رو، تهیه نانوساختارهای زیست سازگار بعنوان بستر کشت سلول و در مرحله بعد، تعیین دقیق ویژگی های فیزیکی و هندسی آن ها مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این راستا هرچند میکروسکوپ نیروی اتمی، در تعیین خصوصیات نانوالگو(Nanopattern) های مورد استفاده برای کشت سلول، کاربردی گسترده یافته، اما توانایی های آن برای مطالعه ساختار نانوالیاف الکتروریسی شده (Electrospun nanofibers) بطور جدی مطالعه نشده است. در تحقیق حاضر، نانوالیاف زیست سازگار کیتوزان که با فناوری الکتروریسی تولید و بهینه شده بودند، با میکروسکوپ های الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) مورد بررسی قرار گرفته، داده های حاصل از هر یک ارزیابی شدند. نتایج حاصله بیانگر این واقعیت بود که استفاده از هر کدام از این دو میکروسکوپ، مزایا و معایبی خواهد داشت. بعنوان اولین نکته، در حالی که فرآیند های آماده سازی و روبش نمونه در SEM می تواند سبب تخریب ساختار طبیعی الیاف گردد، AFM به هیچگونه تیمار نمونه نیازی ندارد. در حالی که مهمترین کاربردهای SEM در بررسی ساختارهای نانوفیبری شامل بررسی سریع شکل، جهت گیری، قطر و یکنواختی الیاف است، تصویربرداری سه بعدی با AFM، تعیین درجه زبری سطح، درجه زبری در طول لیف و تعیین ضخامت بافت تولید شده را ممکن می سازد. علاوه بر این، با رعایت پاره ای ملاحظات تکنیکی، AFM می تواند در تخمین قطر میانگین نانوالیاف، به خوبی SEM عمل نماید.

---

---

چکیده- در این تحقیق، روش جدیدی برای کاهش تنش های پسماند مکرومکانیک در کامپوزیت های پلیمری لایه ای با استفاده از نانوالیاف کربنی ارائه شده است. برای این منظور، نخست با استفاده از روابط مایکرومکانیک کلاسیک و مایکرومکانیک بهبود یافته، ضریب انبساط حرارتی و مدول الاستیسیته زمینه پلیمری پرشده توسط نانوالیاف کربنی با درصدهای مختلف وزنی تعیین می شود. سپس با استفاده از زمینه بهبود یافته توسط نانوالیاف کربنی و روابط اختلاط در کامپوزیت ها، ضریب انبساط حرارتی و مدول الاستیسیته طولی و عرضی در یک تک لایه کامپوزیتی تعیین می شود. درنهایت، با استفاده از تئوری کلاسیک لایه ای در کامپوزیت ها، تنش های پسماند مکرومکانیک برای نانوکامپوزیت نانوالیاف/شیشه/اپوکسی با درصدهای مختلف وزنی محاسبه و نتایج مقایسه می شود. نتایج تنش های پسماند مکرومکانیک برای کامپوزیت های متقارن و نامتقارن نشان می دهد اضافه کردن نانوالیاف کربنی در زمینه کامپوزیت پلیمری به دلیل کاهش چشمگیر در ضریب انبساط حرارتی عرضی یک تک لایه، سبب کاهش تنش های مکرومکانیک در لایه ها تا میزان ۳۰% می شود.

---

حامل‫های انتقال که بر پایه پروتئین ساخته شده‫اند، مزایای متعددی را نسبت به حامل‫های لیپیدی، کربوهیدراتی و پلیمر‫های سنتزی از نظر زیست‫تخریب پذیری، در دسترس بودن، ظرفیت بالای پیوند با جزء فعال را دارا می‫باشند. الکتروریسی تکنیکی ساده برای ایجاد الیاف فوق ریز به شکل شبکه‫ای بافته نشده است. الیاف الکتروریسی شده می‫توانند به عنوان حامل‫های نوین و ابتکاری برای دارورسانی هدفمند و انکپسولاسیون ترکیبات حساس عمل کنند. زئین پروتئین ذخیره‫ای اصلی ذرت است. وانکومایسین یک آنتی‫بیوتیک طیف گسترده است که بر علیه باکتری‫های گرم مثبت مؤثر است. هدف از مطالعه حاضر، تهیه و ارزیابی خواص غشا نانوالیاف زئین حاوی آنتی‫بیوتیک وانکومایسین به روش الکتروریسی، مطالعه آزادسازی و خاصیت ضد میکروبی بود. ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬با استفاده از دستگاه الکتروریسی، ماتریکس پلیمری از محلول زئین حاوی آنتی بیوتیک وانکومایسین تهیه و خصوصیات فیزیکی الیاف، نحوه آزادسازی دارو و میزان فعالیت ضد میکروبی الیاف بارگذاری شده با وانکومایسین بررسی شد. مورفولوژی لایه‫های بدست آمده با استفاده از SEM بررسی و شکل‫گیری الیاف یکنواخت تایید شد. نتایج FTIR نشان دهنده عدم برقراری پیوند شیمیایی بین عوامل زئین با وانکومایسین بود. نتایج DSC بیانگر حالت آمورف وانکومایسین در غشاء می‫باشد. نتایج نشان داد که در مدت زمان ۱۶۸ ساعت از انجام آزمایش، حدود ۵۵ درصد از وانکومایسین بارگذاری شده، آزاد شده است و اختلاف آماری معنی‫داری از نظر میانگین میزان رهایش دارو در زمان‫های مختلف وجود داشت (p<۰,۰۵). همچنین کاهش تعداد باکتری‫ها در مواجه با الیاف زئین بارگذاری شده با وانکومایسین در مقایسه با زئین و کنترل مشاهده شد.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬

---

در پژوهش حاضر صمغ برگ گیاه آزی‌وش (Corchorus olitorius L) برای نخستین بار با کمک روش الکتروریسی در حضور پلی‌وینیل الکل به‌صورت نانوالیاف طبیعی مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا اثر نسبت­های مختلف اختلاط محلول آبی صمغ آزی‌وش (G) در غلظت‌های مختلف (۲، ۵/۲ و ۳ گرم بر لیتر) با پلی‌وینیل الکل (P۷۰:G۳۰،P۶۰:G۴۰، P۵۰:G۵۰ و P۰:G۱۰۰) بر ویسکوزیته و هدایت الکتریکی به عنوان اصلی­ترین پارامتر­های محلول بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش غلظت صمغ و نسبت حجمی پلی‌وینیل الکل ویسکوزیته افزایش معنی­داری یافت (۰۱/۰p<). همچنین صرف ‌نظر از میزان غلظت صمغ آزی‌وش با افزایش نسبت صمغ به پلی‌وینیل الکل هدایت الکتریکی افزایش معنی­داری نشان داد (۰۵/۰p<). در بررسی تغییرات تنش برشی- نرخ برشی محلول‌های صمغ آزی‌وش و پلی‌وینیل الکل رفتار سودوپلاستیک تأیید شد. بررسی برازش داده‌های رئولوژیکی با مدل‌های هرشل بالکلی، قانون توان و کاسون نشان داد مدل هرشل بالکلی با بیش­ترین میزان R^۲/RMSE به شکل مطلوبی توصیف کننده رفتار جریان است و مقادیر اندیس جریان و ضریب قوام با مدل مذکورتعیین شدند. پس از الکتروریسی محلول­ صمغ آزی­وش-پلی‌وینیل الکل در شرایط ثابت دستگاهی (ولتاژ ۱۸ کیلوولت، شدت جریان حجمی ۷/۰ میلی­لیتر بر ساعت و فاصله­ی سوزن تا صفحه جمع‌کننده ۱۲ سانتی­متر) ، با بررسی ریزساختار و بر مبنای مورفولوژی فاقد گویچه فرمولاسیون صمغ آزی‌وش در غلظت ۲ گرم بر لیتر و نسبت اختلاط ۷۰:۳۰ با پلی­وینیل الکل (P۷۰:G۳۰-C۲) به‌عنوان مناسب‌ترین فرمولاسیون با میانگین قطر نانوالیاف۹۰ نانومترانتخاب شد. بر اساس نتایج FTIR افزودن صمغ به پلی‌وینیل الکل سبب افزایش شدت باندها به دلیل ارتعاشات گلیکوزیدی گروه‌های کربونیل و هیدروکسیل گردید. همچنین پایداری حرارتی نانوالیاف صمغ‌ گیاه آزی‌وش در حضور پلی‌وینیل الکل افزایش یافت.

---

چکیده

---

امروزه کاربرد پلیمر­های زیست تخریب­پذیر به علت خصوصیات مطلوب آن­ها، به ویژه در زمینه بسته­ بندی مواد غذایی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه تهیه و بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی فیلم نانوکامپوزیت بر پایه کربوکسی متیل سلولز حاوی اینولین و نانوالیاف سلولز بود. بدین منظور از اینولین در سه غلظت متفاوت (۰، ۱۰ و ۲۰ درصد) و نانوالیاف سلولز در سه سطح (۰، ۵/۲ و ۵ درصد) بر اساس وزن خشک کربوکسی متیل سلولز، در تهیه نانوکامپوزیت­ها استفاده شد و ضخامت،  نفوذ­پذیری نسبت به بخار آب (WVP)، زاویه تماس، خواص مکانیکی نمونه­های فیلم مورد ارزیابی قرار گرفت و آزمون میکروسکوپ الکترونی (FE-SEM) و پراش پرتو X نیز روی فیلم ها انجام شد. با افزودن اینولین و نانوالیاف سلولز WVP کاهش و زاویه تماس با آب افزایش معنی­ داری (۰۵/۰>p) یافت. خواص مکانیکی نیز با افزودن نانوالیاف سلولز بهبود یافت. در حالی که اینولین با کاهش استحکام کششی (UTS) و افزایش درصد ازدیاد طول تا نقطه شکست (ETB) تاثیر منفی بر خواص مکانیکی داشت که این اثر در فیلم­های ترکیبی با حضور هم­زمان نانوالیاف سلولز و اینولین، توسط نانوالیاف جبران شد. نتایج FE-SEM و پراش پرتو X، نشان داد، که نانوالیاف سلولز و اینولین در ماتریکس پلیمری پخش شده و در مقایسه با فیلم شاهد ساختاری متراکم ایجاد کرده و باعث حفظ بهتر ساختار بلوری شده است. با توجه به این نتایج، نانوالیاف سلولز و اینولین باعث بهبود خواص نانوکامپوزیت بر پایه کربوکسی متیل سلولز شده و فیلم حاصل می­تواند به عنوان انتخابی جدید در بسته­ بندی محصولات غذایی مورد استفاده قرار گیرد.

---

هدف: در این مطالعه اثر محیط کشت پویا (در راکتور زیستی فلاسک لرزان) بر تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی به سلول‌های استخوانی با استفاده از داربست‌های الکتروریسی شدۀ پلی‌کاپرولاکتون- نانوهیدروکسی آپاتیت بررسی شد.
مواد و روش‌ها: ابتدا داربست‌های پلی‌کاپرولاکتون- نانوهیدروکسی آپاتیت به روش الکتروریسی تهیه شد. پس از کشت ایستای سلول‌های بنیادی مزانشیمی روی داربست‌ها، داربست‌ها در یک دورۀ‌ ۲۱ روزه به دو گروه کشت ایستا و راکتور زیستی فلاسک لرزان تقسیم شدند. تکثیر و تمایز سلول‌ها در روزهای ۷، ۱۴ و ۲۱، با آزمایش‌های MTT، کلسیم و آلکالین فسفاتاز بررسی شد.
نتایج: تکثیر سلول‌های بنیادی مزانشیمی روی لایه‏های داربست توسط آزمون MTT بررسی شد. تکثیر سلولی (جذب نوری) روی لایه‌ها در روز ۲۱ پس از کشت درون راکتور زیستی فلاسک لرزان (۱۸/۲= OD) نسبت به حالت ایستا (۶۸/۱= OD) بالاتر بود. به‌منظور مطالعات تمایز استخوانی، مقدار رسوب کلسیم و فعالیت آلکالین فسفاتاز اندازه‌گیری شد. میزان رسوب کلسیم برای کشت پویا ۶/۱ برابر بیشتر از کشت ایستا بود که این اختلاف نشان دهندۀ تمایز بیشتر سلول‌ها در دورۀ ۲۱ روزه درون راکتور زیستی فلاسک لرزان بود. فعالیت آلکالین فسفاتاز درون راکتور زیستی فلاسک لرزان در طول ۱۴ روز پس از کشت ۵۵/۱ برابر بیشتر از کشت ایستا بود.
نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از کشت راکتور زیستی فلاسک لرزان، تکثیر و تمایز بیشتر سلول‌های بنیادی به استخوانی را برای داربست‌های چندلایه پلی‌کاپرولاکتون- نانوهیدروکسی آپاتیت نسبت به ایستا نشان داد.

---

هدف از این پژوهش، تولید الیاف نانو الکتروریسی شده از پلیمرهای پلی اتیلن اکساید (PEO) / استات سلولز (CA) با استفاده از محلول اسید استیک غلیظ به عنوان یک حلال غیر سمی می باشد. در این محلول، PEO/CA با نسبتهای ۲-۵/۱-۱ (٪wt)، اگزالات آمونیوم ۳٪ (w/w) و سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات (SDS) ۳- ۵/۰-۱ (w/w٪) بکاررفته است. غلظت نهایی پلیمرها در محلول ۷٪ (w/v) می باشد. تاثیر نسبتهای مختلف پلیمرو سورفکتانت بر روی قطر، استحکام کششی، طول درنقطه تسلیم و پاره گی و تخلخل توسط روش سطح پاسخ طرح مرکب مرکزی (RSM-CCRD) به منظور بهینه سازی الیاف نانو الکتروریسی شده (ENFs) بررسی گردیده.نتایج تحلیل رگرسیون مرکب نشان دادند که خصوصیات محلول و مورفولوژی ENFs به شدت تحت تأثیرنسبتهای CA/PEO و SDS قرارگرفته اند. افزایش مقدارکمک پلیمرPEO باعث افزایش ویسکوزیته می شود، که تابعی از وزن مولکولی است و در نتیجه با درهم آمیختگی محلول پلیمر، قطر الیاف افزایش می یابد. افزایش میزان SDS  با کاهش کشش سطحی باعث کاهش اندازه قطر الیاف نانو و افزودن اگزالات آمونیوم باعث بهبود هدایت الکتریکی (EC) می گردد. قطر ENFs تشکیل شده ۱۶۳-۹۶ نانومتر می باشد. بهینه کلی در سطح ترکیبی CA/PEO ۲٪ و SDS ۵/۱٪ می باشد. مدلهای چند جمله ای مرتبه دوم با ۹۷/۰-۸۶/۰= R^۲ با استفاده از تجزیه و تحلیل مکعبی توسعه داده شدند. قطر و مورفولوژی ENFs به طور قابل توجهی تحت تأثیر قطر، تخلخل، استحکام کششی و طول درنقطه تسلیم و پاره گی (۰۰۰۱/۰>P) قرار دارد و به ترتیب در نقطه بهینه nm۹۹، ۱۷/۵۴،  N/mm^۲۰۱۷/۰ و mm ۵  می باشند. بیشتر ENFs یکنواخت و بدون مهره با مکان های فعال و مقاومت مکانیکی بالا قادرند در زمینه های مختلف بکارروند.