ساخت نانو الیاف دولایه بر اساس هیدروژل، نانوذرات نقره، و اسید چرب با استفاده ازتکنیک الکتروریسی
محورهای موضوعی : شیمی پلیمرانسیه قاسمیان 1 , الهه خواجه علی 2 , سحر یاری 3
1 - دانشیار شیمی‌فیزیک، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
2 - کارشناسی ارشد شیمی فیزیک، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
3 - استادیار بهداشت مواد غذایی، گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده پیرادامپزشکی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران.
کلید واژه: کیتوسان, نانوالیاف, نانو ذرات نقره, اسید چرب, پلیمر,
چکیده مقاله :
امروزه روش الکتروریسی به طور گسترده ای برای تولید نانوالیاف برپایه بسپارها استفاده می شود. پلی (وینیل الکل) و کیتوسان از بسپارهای پرکاربرد در زیست شیمی و پزشکی به ویژه در ترمیم زخم و مهندسی بافت هستند. در این پژوهش، سعی شده است از مواد بسپاری و نانوذره های نقره، نانوالیافی با قابلیت محافظت و ویژگی پادمیکروبی ساخته شود. از روش الکتروریسی برای ساخت نانوالیاف دو لایه، لایه بالایی حاوی پلی (وینیل الکل) و کیتوسان حاوی نانوذره های نقره یا یون نقره به عنوان لایه پادمیکروبی، و لایه پایین حاوی پلی وینیل پیرولیدون و اسید چرب به عنوان لایه مرطوب کننده بافت پوست جراحت دیده، استفاده شده است. ریخت شناسی و ساختار نانوالیاف تولیدشده با پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، وزن سنجی گرمایی (TGA)، طیف‌سنجی تفکیک انرژی (EDS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) بررسی شدند. نتیجه های تجزیه های دستگاهی حاکی از تولید الیاف بسپاری با قطری در گستره 200 تا 500 نانومتر بود که نشان دهنده تولید موفق نانوالیاف است. همچنین، این نتیجه ها حضور نانوذره های نقره و یون نقره را تایید می کنند. نتیجه های آزمایش های میکروبی نشان می دهد نانوالیاف حاوی یون نقره اثر پادمیکروبی بیشتری نسبت به نانوذره های نقره دارند.
Today, electrospinning method is widely used to produce nanofibers based on polymers. Poly (vinyl-alcohol) and chitosan are among the most widely used polymers in biochemistry and medicine, especially in wound healing and tissue engineering. In this project, an attempt has been made to make polymeric materials and silver nanoparticles, nanofibers with protection and antimicrobial capabilities. Electrospinning method for making bilayer nanofibers, top layer containing poly (vinyl alcohol) and chitosan containing silver nanoparticles or silver ions as antimicrobial layer, and bottom layer containing polyvinylpyrrolidone and fatty acid as layer Moisturizes the skin of injured skin. Morphology and structure of nanofibers produced using various methods such as XRD X-ray spectroscopy, FTIR infrared Fourier transform spectroscopy, thermal weighing method or TGA, X-ray energy diffraction spectroscopy (EDAX-EDS), electron microscopy method (SEM), and finally the transmission electron microscopy (TEM) method was examined. The results of the instrumental analysis indicate the production of polymer fibers with a diameter in the range of 200-500 nanometers, which indicates the successful production of nanofibers, and also structural analyzes confirm the presence of silver nanoparticles and silver ions. The results of microbial tests show that nanofibers containing silver ions have a greater antimicrobial effect than silver nanoparticles.
[1] Jonses, M.; Davey, J.; Champion, A.; Nurs Stand. 11, 47-52, 1998.
[2] Colwell, J.C.; Foreman, M.D.; Trotter, J.P.; Decubitus 6, 28-36, 1993.
[3] Ghasemian Lemraski, E.; Jahangirian, H.; Dashti, M.; Khajehali, E.; Sharafinia, S.; Rafiee-Moghaddam, R.; Webster, T.J.; Int. J. Nanomed. 16, 223-235, 2021.
[4] Ji, H.M.; Lee, H.W.; Karim, M.R.; Cheong, I.W.; Bae, E.A.; Kim, T.H.; Yeum, J.H.; Colloid. Polym. Sci. 287, 751-758, 2009.
[5] Akbari, G.; Shahbazfar, A.; Kianifard, D.; Rezaei, H.; Shokrollahi, S.; Mohebi, D.; SJIMU. 24, 169-177, 2017.
[6] Zhao, W.; Jin, X.; Cong, Y.; Liu, Y.; Fu, J.; J. Chem. Technol. Biotechnol. 88, 327-339, 2013.
[7] Wichterle, O.; Lim, D.; Nature 185, 117-118, 1960.
[8] Yan, H.; Dai, J.; Yang, Z.; Yang, H.; Cheng, R.; Chem. Engin. J. 174, 586–594, 2011.
[9] Yigitoglu, M.; Isıklan, N.; Ozmen, R.; J. App. Polym. Sci. 104, 936-943, 2007.
[10] Koski, A.; Yim, K.; Shivkumar, S.; Mater. Lett. 58, 493-497, 2004.
[11] Haghi, A.K.; Akbari, M.; Phys. Stat. Sol. 204, 1830-1834, 2007.
[12] Beachley, V.; Wen, X.; Mater. Sci. Eng. 29, 663-668, 2009.
[13] He, J.H.; Wan, Y.Q.; Yu, J.Y.; Fibers Polym. 9, 140-142, 2008.
[14] Yang, J.; Yao, Z.; Tang, C.; Darvell, B.W.; Zhang, H.; Pan, L.; Chen, Z.; Appl. Surf. Sci. 255, 8551-8555, 2009.
[15] Unnithan, A.R.; Barakat, N.A.; Pichiah, P.T.; Gnanasekaran, G.; Nirmala, R.; Cha, Y.S.; Jung, C.H.; Newehy, M.E.; Kim, H.Y.; Carbohydr. Polym. 90, 1786-1793, 2012.
[16] Sarhan, W.A.; Azzazy, H.M.; Carbohydr. Polym. 122, 135-143, 2015.
[17] Ganesh, M.; Aziz, A.S.; Ubaidulla, U.; Hemalatha, P.; Saravanakumar, A.; Ravikumar, R.; Peng, M.M.; Choi, E.Y.; Jang, H.T.; J. Ind. Eng. Chem. 39, 127-135, 2016.
[18] Mincheva, R.; Manolova, N.; Paneva, D.; Rashkov, I.; J. Bioact. Compat. Polym. 20, 419-435, 2005.
[19] Ignatova, M.; Manolova, N.; Rashkov, I.; Eur. Polym. J. 43, 1609-1623, 2007.
[20] Shalumon, K.T.; Anulekha, K.H.; Nair, S.V.; Chennazhi, K.P.; Jayakumar, R.; Int. J. Biol. Macromol. 49, 247-254, 2011.
[21] Mansur, H.S.; Sadahira, C.M.; Souza, A.N.; Mansur, A.A.; Mater. Sci. Eng. 28, 539-548, 2008.
[22] Jipa, I.M.; Stoica, A.; Stroescu, M.; Dobre, L.M.; Dobre, T.; Jinga, S.; Tardei, C.; Chem. Pap. 66, 138-143, 2012.
[23] Khatua, C.; Chinya, I.; Saha, D.; Das, S.; Sen, R.; Dhar, A.; Int. J. Smart. Sens. Intell. Syst. 3, 1424-1442, 2015.
[24] Archana, D.; Singh, B.K.; Dutta, J.; Dutta, P.K.; Carbohydr. Polym. 95, 530-539, 2013.
[25] Holland, B.J.; Hay, J.N.; Polymer 42, 6775–6783, 2001.
[26] Ghasemian Lemraski, E.; Yari, S.; Khajehali, E.; Sharafinia, S.; Jahangirian H.; Rafiee-Moghaddam, R.; Webster, T.J.; J. Iran. Chem. Soc. 19, 1287-1299, 2022.
[27] Alavarse, A.C.; De Oliveira Silva, F.W.; Colque, J.T.; Da Silva, V.M.; Prieto, T.; Venancio, E.C.; Bonvent, J.J.; Mater. Sci. Eng. C, Mater. Biol. Appl. 77, 271-281, 2017.
[28] Gasaymeh, S.S.; Radiman, S.; Heng, L.Y.; Saion, E.; Saeed, G.M.; Am. J. Appl. Sci. 7, 892-901, 2010.
[29] Yang, T.L.; Pan, C.T.; Chen, Y.C.; Lin, L.W.; Wu, I.C.; Hung, K.H.; Kuo, S.W.; Optic. Mater. 39, 118-124, 2015.
[30] Kowalonek, J.; Kaczmarek, H.; Eur. Polym. J. 46, 345-353, 2010.
[31] Remya, R.R.; Rajasree, S.R.; Aranganathan, L.; Suman, T.Y.; Biotechnol. Report. 8, 110-115, 2015.
[32] Kalpana, D.; Han, J.H.; Park, W.S.; Lee, SM.; Wahab, R.; Lee, Y.S.; Arab J Chem. 12, 1722-1732, 2014.
[33] Nguyen, T.H.; Kim, Y.H.; Song, H.Y.; Lee, B.T.; J. Biomed. Mater. Res. 96, 225-233, 2011.
_||_[1] Jonses, M.; Davey, J.; Champion, A.; Nurs Stand. 11, 47-52, 1998.
[2] Colwell, J.C.; Foreman, M.D.; Trotter, J.P.; Decubitus 6, 28-36, 1993.
[3] Ghasemian Lemraski, E.; Jahangirian, H.; Dashti, M.; Khajehali, E.; Sharafinia, S.; Rafiee-Moghaddam, R.; Webster, T.J.; Int. J. Nanomed. 16, 223-235, 2021.
[4] Ji, H.M.; Lee, H.W.; Karim, M.R.; Cheong, I.W.; Bae, E.A.; Kim, T.H.; Yeum, J.H.; Colloid. Polym. Sci. 287, 751-758, 2009.
[5] Akbari, G.; Shahbazfar, A.; Kianifard, D.; Rezaei, H.; Shokrollahi, S.; Mohebi, D.; SJIMU. 24, 169-177, 2017.
[6] Zhao, W.; Jin, X.; Cong, Y.; Liu, Y.; Fu, J.; J. Chem. Technol. Biotechnol. 88, 327-339, 2013.
[7] Wichterle, O.; Lim, D.; Nature 185, 117-118, 1960.
[8] Yan, H.; Dai, J.; Yang, Z.; Yang, H.; Cheng, R.; Chem. Engin. J. 174, 586–594, 2011.
[9] Yigitoglu, M.; Isıklan, N.; Ozmen, R.; J. App. Polym. Sci. 104, 936-943, 2007.
[10] Koski, A.; Yim, K.; Shivkumar, S.; Mater. Lett. 58, 493-497, 2004.
[11] Haghi, A.K.; Akbari, M.; Phys. Stat. Sol. 204, 1830-1834, 2007.
[12] Beachley, V.; Wen, X.; Mater. Sci. Eng. 29, 663-668, 2009.
[13] He, J.H.; Wan, Y.Q.; Yu, J.Y.; Fibers Polym. 9, 140-142, 2008.
[14] Yang, J.; Yao, Z.; Tang, C.; Darvell, B.W.; Zhang, H.; Pan, L.; Chen, Z.; Appl. Surf. Sci. 255, 8551-8555, 2009.
[15] Unnithan, A.R.; Barakat, N.A.; Pichiah, P.T.; Gnanasekaran, G.; Nirmala, R.; Cha, Y.S.; Jung, C.H.; Newehy, M.E.; Kim, H.Y.; Carbohydr. Polym. 90, 1786-1793, 2012.
[16] Sarhan, W.A.; Azzazy, H.M.; Carbohydr. Polym. 122, 135-143, 2015.
[17] Ganesh, M.; Aziz, A.S.; Ubaidulla, U.; Hemalatha, P.; Saravanakumar, A.; Ravikumar, R.; Peng, M.M.; Choi, E.Y.; Jang, H.T.; J. Ind. Eng. Chem. 39, 127-135, 2016.
[18] Mincheva, R.; Manolova, N.; Paneva, D.; Rashkov, I.; J. Bioact. Compat. Polym. 20, 419-435, 2005.
[19] Ignatova, M.; Manolova, N.; Rashkov, I.; Eur. Polym. J. 43, 1609-1623, 2007.
[20] Shalumon, K.T.; Anulekha, K.H.; Nair, S.V.; Chennazhi, K.P.; Jayakumar, R.; Int. J. Biol. Macromol. 49, 247-254, 2011.
[21] Mansur, H.S.; Sadahira, C.M.; Souza, A.N.; Mansur, A.A.; Mater. Sci. Eng. 28, 539-548, 2008.
[22] Jipa, I.M.; Stoica, A.; Stroescu, M.; Dobre, L.M.; Dobre, T.; Jinga, S.; Tardei, C.; Chem. Pap. 66, 138-143, 2012.
[23] Khatua, C.; Chinya, I.; Saha, D.; Das, S.; Sen, R.; Dhar, A.; Int. J. Smart. Sens. Intell. Syst. 3, 1424-1442, 2015.
[24] Archana, D.; Singh, B.K.; Dutta, J.; Dutta, P.K.; Carbohydr. Polym. 95, 530-539, 2013.
[25] Holland, B.J.; Hay, J.N.; Polymer 42, 6775–6783, 2001.
[26] Ghasemian Lemraski, E.; Yari, S.; Khajehali, E.; Sharafinia, S.; Jahangirian H.; Rafiee-Moghaddam, R.; Webster, T.J.; J. Iran. Chem. Soc. 19, 1287-1299, 2022.
[27] Alavarse, A.C.; De Oliveira Silva, F.W.; Colque, J.T.; Da Silva, V.M.; Prieto, T.; Venancio, E.C.; Bonvent, J.J.; Mater. Sci. Eng. C, Mater. Biol. Appl. 77, 271-281, 2017.
[28] Gasaymeh, S.S.; Radiman, S.; Heng, L.Y.; Saion, E.; Saeed, G.M.; Am. J. Appl. Sci. 7, 892-901, 2010.
[29] Yang, T.L.; Pan, C.T.; Chen, Y.C.; Lin, L.W.; Wu, I.C.; Hung, K.H.; Kuo, S.W.; Optic. Mater. 39, 118-124, 2015.
[30] Kowalonek, J.; Kaczmarek, H.; Eur. Polym. J. 46, 345-353, 2010.
[31] Remya, R.R.; Rajasree, S.R.; Aranganathan, L.; Suman, T.Y.; Biotechnol. Report. 8, 110-115, 2015.
[32] Kalpana, D.; Han, J.H.; Park, W.S.; Lee, SM.; Wahab, R.; Lee, Y.S.; Arab J Chem. 12, 1722-1732, 2014.
[33] Nguyen, T.H.; Kim, Y.H.; Song, H.Y.; Lee, B.T.; J. Biomed. Mater. Res. 96, 225-233, 2011.
