ساخت و مشخصه‌یابی زخم پوش منعقدکننده خون مبتنی بر نانوالیاف کامپوزیتی کیتوسان/تانیک اسید/چارچوب ایمیدازولات زئولیتی (ZIF-8)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

/amnc.2021.10.38.4

چکیده

در این پژوهش نانوالیاف کامپوزیتی کیتوسان حاوی تانیک اسید و چارچوب آلی-فلزی بر پایه روی (ZIF-8) به منظور استفاده بعنوان زخم‌پوش منعقدکننده خون تولید شد. برای این منظور ابتدا چارچوب آلی-فلزی موسوم به چارچوب ایمیدازولات زئولیتی (ZIF-8) سنتز شد و در ادامه نانوالیاف کامپوزیتی کیتوسان حاوی تانیک اسید و ZIF-8 به کمک روش الکتروریسی تولید شدند. تأثیر حضور تانیک اسید و چارچوب آلی-فلزی بر مورفولوژی و خواص انعقادی نانوالیاف کیتوسان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. برای این منظور از میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس و آزمون‌ انعقادخون استفاده شد. مطالعه مورفولوژی زخم‌پوش‌های نانولیفی نشان‌دهنده تولید نانوالیاف یکنواخت و عاری از دانه‌تسبیحی با متوسط اندازه قطر 120 تا 150 نانومتر می‌باشد. همچنین حضور تانیک اسید به دلیل برقراری پیوندهای هیدروژنی و افزایش ویسکوزیته محلول پلیمری، سبب افزایش قطر نانوالیاف کیتوسان گردید. به منظور بررسی فعالیت انعقادی زخم‌پوش‌های تولید شده، از آزمون‌های زمان پروترومبین (PT) و زمان نسبی ترومبوپلاستین فعال شده (aPTT)، که به ترتیب صحت عملکرد مسیر خارجی و مسیر داخلی انعقاد خون را بررسی می‌کنند، استفاده شد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که زخم‌پوش نانولیفی تولید شده بطور قابل‌توجهی بر مسیرخارجی انعقاد خون و فاکتور VII تأثیرگذاز است، بطوریکه زمان انعقاد خون به میزان 60 درصد نسبت به نمونه شاهد کاهش یافته است. با توجه به خواص ساختاری و مورفولوژی مناسب و همچنین و عملکرد تسریع انعقاد خون نانوالیاف کامپوزیتی تولید شده، میتوان از آن بعنوان گزینه مناسب در کاربردهای زخم‌پوش استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


 [1] H. B. Alam, D. Burris, J. A. DaCorta, and P. Rhee,
“Hemorrhage Control in the Battlefield: Role of New Hemostatic
Agents,” Mil. Med., vol. 170, no. 1, pp. 63–69, Jan. 2005, doi:
10.7205/MILMED.170.1.63.
[2] M. V. Pogorielov and V. Z. Sikora, “Chitosan as a Hemostatic
Agent: Current State,” Eur. J. Med. Ser. B, vol. 2, no. 1, pp. 24–33,
2015, doi: 10.13187/ejm.s.b.2015.2.24.
[3] E. E. Leonhardt, N. Kang, M. A. Hamad, K. L.
Wooley, and M. Elsabahy, “Absorbable hemostatic hydrogels
comprising composites of sacrificial templates and honeycomblike nanofibrous mats of chitosan,” Nat. Commun. 2019 101, vol.
10, no. 1, pp. 1–9, May 2019, doi: 10.1038/s41467-019-10290-1.
[4] P. Zahedi, I. Rezaeian, S.-O. Ranaei-Siadat, S.-H. Jafari, and
P. Supaphol, “A review on wound dressings with an emphasis
on electrospun nanofibrous polymeric bandages,” Polym. Adv.
Technol., vol. 21, no. 2, pp. 77–95, Feb. 2010, doi: 10.1002/
PAT.1625.
[5] A. J. Hassiba et al., “Review of recent research on
biomedical applications of electrospun polymer nanofibers for
improved wound healing,” https://doi.org/10.2217/nnm.15.211,
vol. 11, no. 6, pp. 715–737, Jan. 2016, doi: 10.2217/NNM.15.211.
[6] K. S. B. Masters, S. J. Leibovich, P. Belem, J. L. West, and
L. A. Poole-Warren, “Effects of nitric oxide releasing poly(vinyl
alcohol) hydrogel dressings on dermal wound healing in diabetic
mice,” Wound Repair Regen., vol. 10, no. 5, pp. 286–294, Sep.
2002, doi: 10.1046/J.1524-475X.2002.10503.X.
[7] O. Chiara et al., “A systematic review on the use of topical
hemostats in trauma and emergency surgery,” BMC Surg. 2018
181, vol. 18, no. 1, pp. 1–20, Aug. 2018, doi: 10.1186/S12893-
018-0398-Z.
[8] A. Hadjizadeh and C. J. Doillon, “Directional migration of
endothelial cells towards angiogenesis using polymer fibres in a
3D co-culture system,” J. Tissue Eng. Regen. Med., vol. 4, no. 7,
pp. 524–531, Oct. 2010, doi: 10.1002/TERM.269.
[9] A. Abedi, M. Hasanzadeh, and L. Tayebi, “Conductive nanofibrous Chitosan/PEDOT:PSS tissue engineering scaffolds,”
Mater. Chem. Phys., vol. 237, p. 121882, Nov. 2019, doi: 10.1016/j.
matchemphys.2019.121882.
[10] X. Fan, Y. Li, N. Li, G. Wan, M. A. Ali, and K.
Tang,“Rapid hemostatic chitosan/cellulose composite sponge
by alkali/urea method for massive haemorrhage,” Int. J. Biol.
Macromol., vol. 164, pp. 2769–2778, Dec. 2020, doi: 10.1016/J.
IJBIOMAC.2020.07.312.
[11] Z. Hu, D.-Y. Zhang, S.-T. Lu, P.-W. Li, and S.-D. Li,
“Chitosan-Based Composite Materials for Prospective Hemostatic
Applications,” Mar. Drugs 2018, Vol. 16, Page 273, vol. 16, no. 8,
p. 273, Aug. 2018, doi: 10.3390/MD16080273.
‌م.‌علیزاده،‌م.‌حسن‌زاده،‌س.‌محتشمی،‌بهبود‌رفتار‌جذب‌صوت‌فوم‌پلی‌یورتان ][12
‌نرم‌تقویت‌شده‌با‌نانوالیاف‌پلیمری،‌نانولوله‌کربنی‌و‌نانوذرات،‌نشریه‌علمی‌پژوهشی
.مواد‌پیشرفته‌و‌پوشش‌های‌نوین،‌دوره‌‌،8شماره‌‌،2080-2072‌،29تابستان‌1 
 ‌ب.‌مداح،‌ع.‌یاوری‌پور،‌س.‌حسنی‌رمدانی،‌ح.‌حسینی،‌م.‌حسن‌زاده،‌بهبود‌جذب[‌]13
‌گاز‌سولفید‌هیدروژن‌در‌غشاهای‌نانولیفی‌پلی‌یورتان‌با‌استفاده‌از‌نانولوله‌های‌کربنی
‌اصلاح‌شده‌با‌نانوذرات‌اکسید‌فلزی،‌نشریه‌علمی‌پژوهشی‌مواد‌پیشرفته‌و‌پوشش‌های
.نوین،‌دوره‌‌،8شماره‌‌،2138-2130‌،30پاییز‌1398
[14] B. H. Moghadam and M. Hasanzadeh, “Predicting
contact angle of electrospun pan nanofiber mat using artificial
neural network and response surface methodology,” Adv. Polym.
Technol., vol. 32, no. 4, 2013, doi: 10.1002/adv.21365.
[15] S. F. Dehghan et al., “Optimization of electrospinning
parameters for polyacrylonitrile-MgO nanofibers applied in air
filtration,” J. Air Waste Manag. Assoc., vol. 66, no. 9, pp. 912–921,
2016, doi: 10.1080/10962247.2016.1162228.
[16] B. Maddah, A. Yavaripour, S. H. Ramedani, H. Hosseni, and
M. Hasanzadeh, “Electrospun PU nanofiber composites based on
carbon nanotubes decorated with nickel-zinc ferrite particles as an
adsorbent for removal of hydrogen sulfide from air,” Environ. Sci.
Pollut. Res., vol. 27, no. 28, pp. 35515–35525, 2020, doi: 10.1007/
s11356-020-09324-9.
[17] J. Varshosaz, Z. Choopannejad, M. Minaiyan, and A. Z.
Kharazi, “Rapid hemostasis by nanofibers of polyhydroxyethyl
methacrylate/polyglycerol sebacic acid: An in vitro / in vivo
study,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 138, no. 5, p. 49785, Feb. 2021,
doi: 10.1002/APP.49785.
[18] B. Mishra, S. Hossain, S. Mohanty, M. K.
Gupta, and D. Verma, “Fast acting hemostatic agent based on
self-assembled hybrid nanofibers from chitosan and casein,”
Int. J. Biol. Macromol., vol. 185, pp. 525–534, Aug. 2021, doi:
10.1016/J.IJBIOMAC.2021.06.116.
[19] H. S. Far, M. Hasanzadeh, M. S. Nashtaei, M. Rabbani, A.
Haji, and B. Hadavi Moghadam, “PPI-Dendrimer-Functionalized
Magnetic Metal-Organic Framework (Fe3O4@MOF@PPI) with
High Adsorption Capacity for Sustainable Wastewater Treatment,”
ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 12, no. 22, pp. 25294–25303,
2020, doi: 10.1021/acsami.0c04953.
[20] A. Hamedi, A. Anceschi, F. Trotta, M. Hasanzadeh, and F.
Caldera, “Rapid temperature-assisted synthesis of nanoporous
γ-cyclodextrin-based metal–organic framework for selective CO2
adsorption,” J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem., vol. 99, no. 3–4,
pp. 245–253, 2021, doi: 10.1007/s10847-020-01039-1.
[21] H. Shahriyari Far, M. Hasanzadeh, M. Najafi, T. R. Masale
Nezhad, and M. Rabbani, “Efficient Removal of Pb(II) and Co(II)
Ions from Aqueous Solution with a Chromium-Based MetalOrganic Framework/Activated Carbon Composites,” Ind. Eng.
Chem. Res., vol. 60, no. 11, pp. 4332–4341, 2021, doi: 10.1021/
acs.iecr.0c06199.
[22] Y. Xu et al., “Zinc Metal-Organic Framework
@ Chitin Composite Sponge for Rapid Hemostasis
and Antibacteria Infection,” ACS Sustain. Chem. Eng., vol. 8, no.
51, pp. 18915–18925, 2020, doi: 10.1021/acssuschemeng.0c06044.
[23] J. Yang et al., “Synergistic antibacterial polyacrylonitrile/
gelatin nanofibers coated with metal-organic frameworks for
accelerating wound repair,” Int. J. Biol. Macromol., vol. 189, pp.
698–704, Oct. 2021, doi: 10.1016/J.IJBIOMAC.2021.08.175.
[24] F. Xu, B. Weng, R. Gilkerson, L. A. Materon, and K. Lozano,
“Development of tannic acid/chitosan/pullulan composite nanofibers from aqueous solution for potential applications as wound
dressing,” Carbohydr. Polym., vol. 115, pp. 16–24, 2015, doi:
10.1016/j.carbpol.2014.08.081.
[25] N. M. Mahmoodi, M. Oveisi, A. Taghizadeh, and M.
Taghizadeh, “Synthesis of pearl necklace-like ZIF-8@chitosan/
PVA nanofiber with synergistic effect for recycling aqueous dye
removal,” Carbohydr. Polym., vol. 227, p. 115364, 2020, doi:
10.1016/j.carbpol.2019.115364.
[26] A. Ahmad et al., “Cu-doped zeolite imidazole framework
(ZIF-8) for effective electrocatalytic CO2 reduction,” J. CO2 Util.,
vol. 48, p. 101523, Jun. 2021, doi: 10.1016/J.JCOU.2021.101523.
[27] W. Xu, Y. Chen, J. Kang, and B. Li, “Fabrication of ZIF-8
based on lignin with high yield for dye removal from water,” J.
Iran. Chem. Soc., vol. 16, no. 2, pp. 385–392, 2019, doi: 10.1007/
s13738-018-1517-6.
[28] S. Yang et al., “Synthesis of nano-ZIF-8@chitosan
microspheres and its rapid removal of p-hydroxybenzoic acid from
the agro-industry and preservatives,” J. Porous Mater., vol. 28, no.
1, pp. 29–38, 2021, doi: 10.1007/s10934-020-00966-1.
[29] A. Mozaffari, M. Mirjalili, M. P. Gashti, and M. Parsania, “Effect of tannic acid on properties of electrospun gelatin nanofibres,”
Indian J. Fibre Text. Res., vol. 45, no. 2, pp. 153–163, 2020.