Polyethersulfone/Polyvinyl Alcohol-Zeolite Conjugate Electrospinning for Biomedical Applications

Document Type : Original Article

Authors
1 Department of Textile Engineering, Amirkabir University of Technology, P.O. Box 15875-4413, Tehran, Iran
2 Department of Biomaterials, Iran Polymer and Petrochemical Institute, P.O. Box 14965-115, Tehran, Iran
3 Department of Life Science Engineering, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, P.O. Box 14155-6619, Tehran, Iran
Abstract
Nanofibers have attracted a lot of interest in the biomedical field, specifically in nanoscience and nanotechnology. It is challenging to use electrospinning for the achievement of novel nanofibrous composites by the use of inorganic precursors without beads and with a uniform diameter. In this research, the development of biocompatible conjugate electrospinning nanofiber membranes containing zeolite was studied. Nanofiber membranes based on polyestersulfone as the first component and polyvinyl alcohol loaded with zeolite as the second component were prepared using the conjugate electrospinning method. Smooth, uniform nanofibers without the beads containing zeolite in the polymer substrate were observed by scanning electron microscopy (SEM). Conjugate electrospinning nanofiber membranes showed good tensile strength (3/42 MPa) and elastic modulus (48/5 MPa) after thermal crosslinking. In addition, the contact angle was reduced by the addition of polyvinyl alcohol/zeolite, which could eliminate the limitations of polyethersulfone-based membranes due to their high hydrophobicity. The MTT results and cell culture also showed that the polyester sulfone/polyvinyl alcohol-zeolite conjugate electrospinning nanofiber scaffolds made in this study have excellent biological and non-toxic compatibility for the growth of L929 fibroblasts. Therefore, PES/PVA-zeolite conjugate electrospinning nanofiber membranes can provide biomedical applications.
Keywords

Article Title Persian

الکتروریسی هم زمان دو جزء پلی اترسولفون/پل یوینیل الکل-زئولیت برای کاربردهای زیس تپزشکی

Authors Persian

فاطمه حقدوست 1
سید هژیر بهرامی 1
جلال برزین 2
آزاده غایی 3
1 تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی نساجی، صندوق پستی 15875-4413
2 تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، گروه مهندسی پلیمرهای زیست سازگار، صندوق پستی 14965-115
3 تهران، دانشگاه تهران، دانشکده علوم و فنون نوین، گروه مهندسی پزشکی، صندوق پستی 14155-6619
Abstract Persian

با توسعه نانوفناوری، نانوالیاف برای کاربرد در زیست پزشکی، توجه بسیاری را جلب کرده اند. استفاده از الکتروریسی برای دستیابی به کامپوزیت های نانوالیاف با استفاده از پلیمر و ماده معدنی، با ساختاری بی دانه و قطر یکنواخت چالش برانگیز است. این پژوهش، بر توسعه غشاهای نانوالیاف الکتروریسی شده هم زمان دوجزئی زیست سازگار دارای زئولیت متمرکز شده است. غشاهای برپایه نانوالیاف پلی اترسولفون به عنوان جزء اول و 
 پلی وینیل الکل بارگذاری شده با زئولیت به عنوان جزء دوم، با استفاده از روش الکتروریسی هم زمان دوجزء تهیه شد. نانوالیاف با سطح صاف، یکنواخت و بی دانه که حاوی زئولیت در بستر پلیمری است، به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شد. غشاهای نانوالیاف الکتروریسی شده هم زمان دوجزء پس از ) و مدول 3/42 MPaاتصال عرضی گرمایی، استحکام کششی ( ) مطلوبی را نشان دادند. افزون بر این، زاویه 48/5 MPaکشسانی ( تماس با افزودن پلی وینیل  الکل-زئولیت کاهش یافت که می تواند به رفع محدودیت های غشاهای برپایه پلی اترسولفون به دلیل آب گریزی بسیار زیاد آن منجر شود. همچنین، از نتایج سمیت سلولی و کشت سلولی مشخص شد، داربست های نانوالیاف الکتروریسی شده هم زمان دوجزئی پلی اترسولفون/پلی وینیل 
الکل-زئولیت ساخته شده در این مطالعه دارای زیست سازگاری  غیر سمی L929 عالی بوده و برای رشد سلول های فیبروبلاست هستند. بنابراین، غشای الکتروریسی شده هم زمان دوجزئی پلی اترسولفون/پلی وینیل الکل-زئولیت دارای قابلیت کاربرد در زمینه های زیست پزشکی است. واژه 

Keywords Persian

غشای نانوالیافی الکتروریسی شده هم زمان
نانوالیاف زیست سازگار
پلی اترسولفون
زئولیت