به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « کیتوسان » در نشریات گروه « پزشکی »

  • محبوبه میرحسینی*، مائده افضلی، حسین ملاحسینی، بطول آقا باقری طزرجانی
    سابقه و هدف

    امروزه منسوجات فعال شده زمینه جدیدی از کاربرد را جدا از کاربردهای استاندارد نساجی ایجاد کرده اند. عملکردهای جدید این محصولات برای مثال، خواص ضدمیکروبی در این منسوجات افزایش یافته است. زمینه های کاربردی نساجی جدید برای حوزه های خاصی از مراقبت های بهداشتی و هم چنین صنعت، پوشاک ورزشی و منسوجات خانگی شناخته شده است. پیشرفت ها در زمینه منسوجات ضدباکتری توجه فزاینده ای را به خود جلب کرده است، زیرا این روش ها ابزاری برای حل چالش های جدی سلامت مانند رشد بیش از حد باکتری ها هستند. تحقیقات زیادی در زمینه افزودن مواد مصنوعی و سمی به پارچه ها مانند تریکلوزان نانو نقره یا سایر فلزات و مواد آلی برای تولید پارچه های ضد میکروبی انجام شده است. این پارچه ها با اتصال به پروتئین های داخل سلولی و غیرفعال کردن این پروتئین ها، باکتری ها را از بین می برند. هم چنین با استفاده از این مواد شیمیایی می توان گفت که محتوای فلزات سنگین در این منسوجات را افزایش می یابد. کاربرد فلزات سنگین در منسوجات ضد میکروبی توسط بسیاری از استانداردهای محیطی محدود شده است. بنابراین توصیه می شود از عوامل ضد میکروبی طبیعی مانند نایسین و کیتوسان برای تولید پارچه های ضدمیکروبی سازگار با محیط زیست و ایمن استفاده شود. فرآیند تکمیل پارچه با عوامل ضد باکتری طبیعی که محیط زیست و سلامتی انسان را حفظ می کنند، امروزه اهمیت بیش تری پیدا کرده است. بنابراین هدف این مطالعه تولید پارچه پوشش داده شده با کیتوسان و نایسین و بررسی خاصیت ضدمیکروبی آن است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه تجربی آزمایشگاهی، کیتوسان برای اتصال نایسین به سطح پارچه غیر بافته اسپان باند پلی پروپیلن استفاده شد. نمونه های پارچه با محلول حاوی کیتوسان و نایسین با استفاده از روش پد خشک پوشانده شدند. ظاهر، رنگ و نرمی پارچه های روکش شده با پارچه بدون روکش مقایسه شد. خواص اتصال، نایسین و کیتوسان روی پارچه با استفاده از تکنیک FTIR (تبدیل فوریه مادون قرمز) مورد بررسی قرارگرفت. برای بررسی خواص ضدمیکروبی نمونه های پارچه از روش انتشار در آگار و روش استاندارد (ASTME2149-01) استفاده شد. اثر ضد باکتریایی نمونه های پارچه در برابر باکتری های رایج مانند اشریشیاکلی، سودوموناس آئروژینوزا، استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سرئوس، لیستریا مونوسیتوژنز و انتروکوکوس فکالیس اندازه گیری شد. سپس از ده دوره شستشو، دوام ویژگی ضدباکتری این پارچه ها بررسی شد. هم چنین، سمیت این پارچه بر روی سلول های فیبروبلاست با استفاده از روش رنگ سنجی MTT پس از هفت روز تعیین شد.

    یافته ها

    پارچه های پوشش داده شده با کیتوسان و نایسین از نظر ظاهر و نرمی تفاوت چندانی با نمونه شاهد ندارند. تغییرات مشاهده شده در طیف FTIR، مانند ظهور پیک های جذب جدید و پیک های اضافی مرتبط با پیوند پپتیدی، ادغام موفقیت آمیز نایسین و کیتوسان را در پارچه تایید می کند. نتایج ضد باکتری نشان داد که نایسین اثر ضد باکتری پارچه های پوشش داده شده در برابر باسیلوس سرئوس، استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس آئروژینوزا را افزایش داده است. ویژگی های ضدباکتری پارچه های پوشش داده شده با کیتوسان- نایسین بعد از شستشو در برابر باسیلوس سرئوس، استافیلوکوکوس اورئوس، انتروکوکوس فکالیس، لیستریا مونوسیتوژنز، اشریشیاکلی و سودوموناس آئروژینوزا به ترتیب حفظ شد. هم چنین، پوشش کیتوسان-نایسین نشان داد که حتی پس از یک هفته، سمیت معنی داری در سلول های فیبروبلاست ایجاد نمی کند.

    استنتاج

    لایه کامپوزیت کیتوزان- نایسین دارای پتانسیل بالایی برای کاربردهای ضد میکروبی در زمینه های مختلف، مانند امکانات مراقبت های بهداشتی و صنعت نساجی است. هم چنین، این روش یک راهکار نوآورانه برای حفاظت از سلامت انسان و محیط زیست ارائه می دهد.

    کلید واژگان: فرآیند تکمیل پارچه, بیومواد, کیتوسان, نایسین, پوشش ضد باکتری}
    Mahboubeh Mirhosseini*, Maede Afzali, Hosein Molla Hoseini, Batool Aghabagheri Tezerjani
    Background and purpose

    Activated textiles have created a new field of application apart from standard textile applications. Novel, functions, for example, antimicrobial properties have been enhanced in textiles. New textile application fields have been recognized for particular areas of healthcare as well as industry, sportswear, and, home textiles. Advances in the field of antibacterial textiles have fascinated enhancing attention because those are a means to solve serious health challenges such as bacterial overgrowth. A lot of research has been done in the field of adding synthetic and toxic materials to fabrics, such as nanosilver triclosan or other metals and organic materials to produce antimicrobial fabrics. These fabrics kill bacteria by binding to intracellular proteins and inactivating these proteins. Also, by using these chemicals, the content of heavy metals in these textiles can be increased. The application of heavy metals in antimicrobial textiles is limited by many environmental tags and standards. Therefore, it is recommended to use natural antimicrobial agents, such as nisin and chitosan to produce environmentally friendly and safe antimicrobial fabrics. Nowadays finishing process with the natural antibacterial agents that protect the environment and human health is gaining importance. Therefore, this study aims to produce fabric coated with chitosan and nisin and to investigate its antimicrobial properties.

    Materials and methods

    In this research, chitosan was used to bind nisin to the surface of polypropylene span band non-woven fabric. The fabric samples were coated with a solution containing chitosan and nisin using a pad-dry-cure method. The appearance, color, and softness of the coated fabrics were compared to the uncoated fabric. The nisin and chitosan binding properties on the fabric were explored by using the Fourier-transform infrared (FTIR (technique. The diffusion method in agar and the standard method (ASTME2149-01) were used to check the antimicrobial properties of fabric samples. The antibacterial effectiveness of fabric samples was tested against common bacteria such as Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, and Enterococcus faecalis. After ten washing cycles, the durability of the antimicrobial properties of these fabrics was checked by the method mentioned above. Also, the toxicity of this fabric on fibroblast cells was determined using the MTT colorimetry method after seven days.

    Results

    Fabrics coated with chitosan and nisin do not differ much from the control sample in terms of appearance and softness. The changes observed in the FTIR spectrum, such as the appearance of new absorption peaks and additional peaks associated with peptide bonds, confirm the successful incorporation of nisin and chitosan into the fabric. Antibacterial results have shown that nisin improved the antibacterial effect of coated fabrics versus B. cereus, S. aureus, and P. aeruginosa. The antimicrobial properties of the fabric coated with chitosan-nisin were maintained at some of the efficacy after washing against B. cereus, S. aureus, E. faecalis, L. monocytogenes, E. coli, and P. aeruginosa respectively. Also, the chitosan-nisin coating showed that it did not cause significant toxicity in fibroblast cells even after one week.

    Conclusion

    However, the results showed that the chitosan/nisin coating might be used for medical textiles and antibacterial textiles. It also offers an innovative solution to protect human health and the environment.

    Keywords: Textile Finishing Process, Biomaterial, Chitosan, Nisin, Antibacterial Coating}
  • طیبه مومنی، عالیه صفامنش، فائزه کاشانیان*

    پلیمر زیستی کیتوسان به دلیل خواص ضدمیکروبی، ضدالتهابی و آنتی اکسیدانی که دارد به گزینه ای ایده آل برای کاربرد در طیف گسترده ای از محصولات آرایشی تبدیل شده و افق های جدیدی را در طراحی فرمولاسیون های آرایشی پدیدار نموده است. توانایی این پلیمر در برقراری برهمکنش الکترواستاتیکی با سطوح باردار منفی (مانند پوست آسیب دیده) منجر به تشکیل فیلم های پلیمری شده و درنهایت، به محصولات آرایشی نرمی و رطوبت می بخشد. این مقاله مروری، پتانسیل بالقوه کیتوسان و مشتقات آن را به عنوان مواد اولیه در محصولات آرایشی و مراقبتی پوست بازخوانی نموده است.

    کلید واژگان: کیتوسان, پوست, محصولات آرایشی و مراقبتی}
    Tayebeh Momeni, Alieh Safamanesh, Faezeh Kashanian*

    Chitosan biopolymer, due to its antimicrobial, anti-inflammatory, and antioxidant properties, has become an ideal candidate for use in a wide range of cosmetic products and has opened up new horizons in the design of cosmetic formulations. The ability of this polymer to electrostatically interact with negatively charged surfaces (such as damaged skin) leads to the formation of polymeric films and ultimately imparts smoothness and moisture to cosmetic products. This review article revisits the potential of chitosan and its derivatives as raw materials in cosmetic and skincare products.

    Keywords: Chitosan, Skin, Cosmetic, Skincare Products}
  • یدالله یوسف زاده، ویدا ایزدخواه*، سهیل سبحان اردکانی، بهاره لرستانی، صدیقه علوی نیا
    زمینه و هدف

    آنتی بیوتیک ها آلاینده های نوظهوری هستند که به محیط زیست آسیب می رسانند. لذا این مطالعه با هدف ارزیابی کارایی حذف آموکسی سیلین  (AMX)توسط نانوهیبرید  Uio-66-NH2/کیتوسان عامل دار شده با گوانیدین از محلول آبی انجام شد.

    روش بررسی

    در این مطالعه، نانوهیبرید مورد نظر به روش حلال گرمایی سنتز شد. خصوصیات ظاهری نانوهیبرید با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FT-IR)، گرماسنجی حرارتی (TGA) و آنالیز BET بررسی شد. همچنین، اثر متغیرهای pH (3-12)، غلظت اولیه AMX (mg/L 2-60)، زمان تماس (min5-60) و دما (ºC 25-65) بر کارایی حذف AMX ارزیابی شد. به علاوه، ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک جذب نیز بررسی شد.

    یافته ها

    نتایج آنالیز TGA نشان داد که نانوهیبرید مورد نظر تا دمای C° 400 مقاوم است. بیشینه جذب AMX توسط نانوهیبرید در min 25 اول اتفاق افتاد. نانوهیبرید سنتز شده دارای مساحت m2/g 101/2 و ایزوترم نوع IV بود. pH نقطه صفر (pHpzc) جاذب برابر با 4/7 و بیانگر وجود گروه های اسیدی بر روی سطح جاذب بود. مدل های ایزوترم لانگمویر (برای دماهای °C 25 و °C 45) و فروندلیچ (برای دمای °C 65) و سینتیک شبه مرتبه دوم بهترین تطابق را با داده های تجربی داشتند. بیشینه ظرفیت جذب نانوهیبرید سنتزشده برابر با 56/49، 40/65 و mg/g 0/382 به ترتیب در دماهای °C 25، °C 45 و °C 65 حاصل شد. از طرفی، نتایج مطالعه واجذب نشان داد که کارایی جاذب سنتزشده در حذف AMX تا پنج مرحله، کاهشی محسوس نداشته است.

    نتیجه گیری

    نانوهیبرید Uio-66-NH2/کیتوسان عامل دار شده با گوانیدین، از کارایی قابل توجه برای حذف AMX از محلول آبی برخوردار بوده و استفاده از آن برای تصفیه پساب   های حاوی این دارو پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: جذب سطحی, آموکسی سیلین, ترکیبات فلز- آلی, کیتوسان, گوانیدین}
    Yadollah Yousefzadeh, Vida Izadkhah*, Soheil Sobhanardakani, Bahareh Lorestani, Sedigheh Alavinia
    Background and Objective

    Antibiotics as emerging pollutants are harmful to environmental health. Therefore, this study was conducted to investigate the efficiency of Uio-66-NH2@CS-Iso-Gu nanohybrid for the removal of amoxicillin (AMX) from aqueous solutions.

    Materials and Methods

    In this study, for the first time, guanidine and isocyanate monomers are cross-linked with chitosan. The combination of this polymer with organometallic compounds contributes to its chemical/thermal stability and reusability. Uio-66-NH2@CS-Iso-Gu nanohybrid was characterized using X-ray diffraction (XRD), Scanning electronic microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric analysis (TGA), and BET methods. Also, the effects of pH, initial concentration of AMX, contact time, and temperature were evaluated. Moreover, isotherm, kinetic and thermodynamics studies were performed.

    Results

    The results of TGA analysis showed that Uio-66-NH2@CS-Iso-Gu nanohybrid was resistant to temperatures up to 400 °C. Also, optimal adsorption of AMX occurred in the first 25 min. The synthesized nanohybrid has a surface area of 101.2 m2/g and a type IV isotherm. Acidic groups were present on the synthesized nanohybrid surface based on the pHpzc = 4.7. Langmuir (for 25 °C and 45 °C) and Freundlich (for 65 °C) isotherm models and pseudo-second-order kinetic models are more appropriate to fit the adsorption data with the experimental data. The maximum adsorption capacity of the synthesized nanohybrid was equal to 56.49, 40.65, and 0.382 mg/g at temperatures of 25°C, 45°C, and 65°C, respectively. Based on the findings, Uio-66-NH2@CS-Iso-Gu nanohybrid could be used for up to five cycles without significantly reducing their performance.

    Conclusion

    The results showed that Uio-66-NH2@CS-Iso-Gu nanohybrid has a significant efficiency for removing AMX and could be used as an effective adsorbent for the treatment of wastewater containing pharmaceutical residues.

    Keywords: Adsorption, Amoxicillin, Metal-organic framework, Chitosan, Guanidine}
  • مریم طهماسب پور*، لیلا ثنایی، معصومه چهارکام
    زمینه و هدف

    زیولیت ها از جمله جاذب های پرکاربرد در حذف آلاینده سمی آرسنیک هستند. هدف از این مطالعه تهیه جاذب های زیولیتی گرانولی شده، با استفاده از کیتوسان (CS/Fe-Clin) و آلژینات (Alg/Fe-Clin) و مقایسه آن ها از لحاظ شکل ظاهری و میزان جذب آرسنیک است.

    روش بررسی

    جاذب های گرانولی به روش ژلاسیون یونی تهیه شدند. تاثیر پارامترهای نوع و غلظت محلول اتصال دهنده عرضی و نسبت اولیه مواد در شکل گیری گرانول ها و همچنین، تاثیر غلظت اولیه آرسنیک و مقدار جاذب بر میزان جذب آرسنیک مورد بررسی قرار گرفت. از آنالیز های SEM،XRD ،FTIR  وAAS  جهت تایید نتایج استفاده گردید. داده های تعادلی با ایزوترم های فروندلیچ و لانگمویر مطابقت داده شد.

    یافته ها

    محلول اتصال دهنده عرضی کلرید آهن (III) 2 درصد وزنی و نسبت اولیه 4:1 از آلژینات به نانوکامپوزیت برای (Alg/Fe-Clin) و محلول اتصال دهنده عرضی سدیم هیدروکسید + سدیم تری پلی فسفات 2 درصد وزنی (1 درصد + 1 درصد) با نسبت اولیه 3:1 از کیتوسان به نانوکامپوزیت برای (CS/Fe-Clin)، برای سنتز گرانول های دارای شکل کروی، استحکام مناسب و ظرفیت جذب بالا انتخاب شدند. حداکثر راندمان جذب جاذب های Alg/Fe-Clin و CS/Fe-Clin به ترتیب در دوزهای 0/6 و g/L 1 و در غلظت های اولیه 200 وµg/L  300، برابر با 88/1 و 92/9 درصد تعیین شد. qmax جاذب های Alg/Fe-Clin و CS/Fe-Clin توسط ایزوترم لانگمویر به ترتیب 11/11 و mg/g 10 بدست آمد. نتایج با ایزوترم فروندلیچ برازش بهتری نشان دادند.

    نتیجه گیری

    با توجه به ظرفیت جذب مناسب، هر دو جاذب سنتز شده قابلیت حذف موثر آرسنیک را داشته و اتصال دهنده آلژینات نسبت به کیتوسان در این زمینه کارآمدتر است.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت زئولیتی, آرسنیک, کیتوسان, آلژینات, جاذب گرانولی}
    Maryam Tahmasebpoor*, Leila Sanaei, Masoomeh Chaharkam
    Background and Objective

    Zeolites are among the widely used adsorbents for the removal of arsenic-toxic pollutants. The objective of this study is to prepare granulated zeolite adsorbents using chitosan (CS/Fe-Clin) and alginate (Alg/Fe-Clin) and compare them in terms of physical appearance and arsenic adsorption efficiency.

    Materials and Methods

    Granular adsorbents were prepared via the ionotropic gelation method. The effects of the type and concentration of the cross-linking solution and the initial ratio of materials in granules formation, as well as the effect of initial arsenic concentration, and the amount of adsorbent used on the adsorption efficiency, were investigated. SEM, XRD, FTIR, and AAS analyses were used to confirm the results. Equilibrium data were matched with Freundlich and Langmuir isotherms.

    Results

    A weight percentage of 2 % iron chloride (III) and an initial ratio of 1:4 of alginate: nanocomposite for Alg/Fe-Clin and a weight percentage of 2 % (1 % sodium hydroxide + 1 % sodium tripolyphosphate) and an initial ratio of 1:3 of chitosan: nanocomposite for CS/Fe-Clin were chosen as the optimal values. Maximum adsorption efficiency of Alg/Fe-Clin and CS/Fe-Clin adsorbents was determined 88.1 and 92.9 % at dosages of 0.6 and 1 g/L and at initial concentrations of 200 and 300 µg/L, respectively. The qmax values for Alg/Fe-Clin and CS/Fe-Clin adsorbents were 11.11 and 10 mg/g, respectively. Results better fitted with Freundlich isotherm.

    Conclusion

    Due to the proper adsorption capacity, both synthesized adsorbents showed the ability to effectively remove arsenic; whoever, alginate binder was more efficient.

    Keywords: Zeolite nanocomposite, Arsenic, Chitosan, Alginate, Granular adsorbent}
  • الهام رستمی*، الهام حویزی
    مقدمه

    امروزه سرطان یکی از نگرانی های بخش سلامت در جوامع مدرن است. کاربرد نانو ذرات در علم پزشکی امکانات جدیدی را برای تشخیص، انتقال دارو، تصویربرداری تومور و درمان سرطان در انسان ایجاد نموده است. مهم ترین مشکل  در درمان سرطان به وسیله ی شیمی درمانی، عدم دسترسی به قسمت های مرکزی توده به علت خون رسانی کمتر آن است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی میزان سمیت نانوذره ی اکسید آهن با پوشش بیو پلیمر کیتوسان/آلژینات بر روی سلول های سرطانی ملانوما (سلول های Hep G2) بود.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش نانوذرات مغناطیسی آهن با دو بیوپلیمر کیتوسان و آلژینات پوشش داده شد. اندازه و مورفولوژی سطح این نانوذرات توسط دستگاه اندازگیری سایز و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. همچنین اتصال گروه های عاملی کیتوسان و آلژینات به نانو ذرات مغناطیسی آهن توسط دستگاه طیف سنجی مادون قرمز بررسی شد. در این بررسی، با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی آهن و نانوذرات اصلاح شده به مدت 24 ساعت تیمار شده و غلظت IC50 ترکیبات تخمین زده شد. خاصیت توکسیک این نانوذرات با تست MTT و رنگ آمیزی های آکریدین اورنج/ اتیدیوم بروماید مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    بررسی عکس های میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه اندازگیری سایز، به خوبی سایز 50 نانو متر برای نانوذرات آهن اصلاح-شده را نشان داد و همچنین شکل این نانوذرات کاملا گرد و کروی مشاهده شد.

    بحث و نتیجه گیری

    یافته های حاصل از بررسی های زیستی نانوذرات  قطعا تایید کننده ی پوشش دهی موثر نانوذرات بوسیله بیوپلیمرهای کیتوسان و آلژینات بود. همچنین یافته ها نشان داد که نانوذرات مغناطیسی آهن به طور وابسته به غلظت اثرات توکسیک بالاتری داشته و غلظت IC50 آنها حدود 134 میکرومولار بر میلی لیتر بود، در حالیکه نانوذرات پوشش دار شده به طور معنی داری اثرات توکسیک پایین تری داشته و در غلظت های25 میکرومولار بر میلی لیتر به پایین توکسیسیته معنی داری بر سلول های Hep G2 نداشتند. پوشش نانوذرات اکسی آهن به طور قابل ملاحظه ای، باعث کاهش غلظت سمیت آنها می گردد.

    کلید واژگان: انتقال دارو, نانو ذرات مغناطیسی, سمیت سلولی, بیو پلیمر, کیتوسان}
    Elham Rostami*, Elham Hovazi
    Introduction

    Today, cancer is one of the health concerns in modern societies. The use of nanoparticles in diagnosis, drug delivery, imaging, and cancer treatment has received much attention in medical sciences.   The most important problem when treating cancer with chemotherapy is the lack of access to the central parts of the mass due to its less blood supply. This study aimed to investigate the toxicity of iron oxide nanoparticles coated with biopolymer chitosan/alginate on melanoma cancer cells (Hep G2 cells).

    Material & Methods

    In this research, magnetic iron nanoparticles were coated with two biopolymers, namely chitosan and alginate. The size and surface morphology of these nanoparticles were checked by size measuring device and scanning electron microscope. Moreover, the binding of functional groups of chitosan and alginate to iron magnetic nanoparticles was checked by an infrared spectrometer. In this study, magnetic iron nanoparticles and modified nanoparticles were treated for 24 hours and the IC50 concentration of the compounds was estimated. The toxic properties of these nanoparticles were evaluated by MTT test and acridine orange/ethidium bromide staining.

    Findings

    After examining the photos of the scanning electron microscope and the size measuring device, the size of 50 nanometers was shown for the modified iron nanoparticles, and the shape of these nanoparticles was observed to be completely round and spherical.

    Discussion & Conclusion

    The findings from the investigations of binanoparticles definitely confirmed the effective coating of nanoparticles by chitosan and alginate biopolymers. Furthermore, the findings showed that magnetic iron nanoparticles had higher toxic effects depending on the concentration and their IC50 concentration was about 134 µM/ml, while the coated nanoparticles had significantly lower toxic effects and did not have significant toxicity on Hep G2 cells at concentrations below 25 μM/ml. The coating of iron oxy nanoparticles significantly reduces their toxicity concentration.

    Keywords: Biopolymer, Cell toxicity, Chitosan, Drug Delivery, Magnetic nanoparticles}
  • بتول هاشمی بنی*، مریم خروشی، سعید کرباسی، فریبا حیدری، محمدرضا فروغی
    مقدمه

    در مهندسی بافت، یک ماده متخلخل به عنوان ماتریکس خارج سلولی یا داربست برای رشد سلول‌ها تهیه شده و سپس عوامل رشد روی آن‌ها قرار می‌گیرند و ارزیابی سمیت داربست‌های تهیه شده ضرورت دارد لذا در این مطالعه سمیت سلولی داربست نانوکامپوزیتی پلی هیدروکسی بوتیرات/کیتوسان/بیوگلاس بر سلول‌های شبه استیوبلاست انسان (رده‌ی سلولی SAOS-2) مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش‌ها

    این مطالعه از نوع تجربی– آزمایشگاهی بوده و در سال‌های 1396-1397 در دانشکده‌ی دندان‌پزشکی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان انجام شد. داربست نانوکامپوزیتی پلی هیدروکسی بوتیرات/ کیتوسان/ بیوگلاس به روش الکتروریسی تهیه گردید. بررسی مورفولوژی و پراکندگی قطر نانوالیاف و شناسایی نانوذرات بیوگلاس در ساختار الیاف با روش SEM انجام گرفت. در روزهای 3، 5، 7 بقاء سلول‌ها از طریق MTT assay بررسی گردید. در این مطالعه روش آنالیز آماری واریانس یک طرفه Kruskal-wallis مورد استفاده قرارگرفت.

    یافته‌ها

     نتایج تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان دادکه الیاف داربست ساختاری کاملا متخلخل وبدون هیچ گونه بید داشته و یکنواختی الیاف مشخص است. به علاوه در داربست پلی هیدروکسی بوتیرات/کیتوسان/ نانوذرات بیوگلاس در مقایسه با گروه‌های بدون بیوگلاس با افزایش زمان کشت بقاء و تکثیر سلولی افزایش داشته است (0/05 ≥ p value).

    نتیجه گیری

     داربست پلی هیدروکسی بوتیرات/ کیتوسان/ نانوذرات بیوگلاس بر سلول‌های رده شبه استیوبلاست تاثیر سمی ندارد و می‌تواند به عنوان کاندید مناسبی جهت کاربرد در مهندسی بافت مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: هیدروکسی بوتیرات, بیوگلاس, کیتوسان, استئوبلاست, سمیت سلولی}
    Batool Hashemi-Beni *, Maryam Khoroushi, Saeed Karbasi, Fariba Heidari, Mohamad Reza Foroughi
    Introduction

    In tissue engineering, a porous material is applied as the extracellular matrix or scaffold for cell growth. Then growth factors are added to this scaffold whose cytotoxicity must be assessed. In this study, the cytotoxicity effects of polyhydroxybutyrate/chitosan/bioglass nanocomposite scaffolds on human osteoblast-like cells (SAOS-2 cells) are explored.

    Materials and Methods

    This study was experimental and was done in Isfahan Dental School. The polyhydroxybutyrate/chitosan/bioglass nanocomposite scaffold was fabricated using the electrospinning method. Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis was used to evaluate the morphological characteristics of the nanofibers and their diameter distribution. Additionally, bioglass nanoparticles in the fibers were identified via SEM. The MTT assay was performed to assess cell viability after 3, 5, and 7 days. The collected data were analyzed using SPSS 20.0 through statistical tests including Kruskal-Wallis test (p value ≤ 0.05).

    Results

    According to SEM images, the scaffold fibers were fully porous and no beads were observed. Furthermore, the polyhydroxybutyrate/chitosan/bioglass scaffold showed greater cell viability and proliferation compared to the groups lacking bioglass.

    Conclusion

    The polyhydroxybutyrate/chitosan/bioglass scaffold has no cytotoxic effect on osteoblast– like cells.

    Keywords: Hydroxybutyrate, Bioglass, Chitosan, Osteoblast, Cytotoxicity}
  • رضا صفری*، حمید هادی، مریم ناظمی
    مقدمه

    امروزه استفاده از نانومواد مغناطیسی نویددهنده دارورسانی هدفمند و هوشمند است. این نانوحامل های دارویی مغناطیسی قابلیت پاسخ مناسب و هوشمند به میدان مغناطیسی خارجی اعمالی را دارند که از این موضوع می توان در آزادسازی انتخابی دارو در بافت هدف استفاده کرد؛ ازاین رو، در این پژوهش به سنتز نانوذرات فریت روی و بررسی برخی از خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی آن ها پرداخته شد. هدف غایی این پژوهش استفاده از فناوری نانو و مکانیک کوانتوم در دارورسانی هوشمند و هدفمند به منظور ارتقای کیفیت زندگی بیمار و کاهش آثار مخرب ناشی از توزیع ناخواسته دارو در بافت های سالم بدن است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، نانوذرات فریت روی با استفاده از عملیات گرمایی تهیه شد؛ سپس ویژگی های ساختاری و مغناطیسی این نانوذرات با استفاده از روش های تصویربرداری-اندازه گیری در ابعاد نانو بررسی گردید. علاوه بر این، آزمون سمیت سلولی (MTT) روی رده سلولی فیبروپلاست موش (NIH3T3) انجام گرفت و نتایج به دست آمده با استفاده از نرم افزار SPSS تجزیه وتحلیل شد؛ همچنین با استفاده از نتایج محاسبات کوانتومی، سامانه مولکولی کیتوسان به عنوان پوشش این حامل دارویی پیشنهاد گردید.

    یافته ها: 

    تحلیل نتایج به دست آمده از طیف پراش پرتوی ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی (SEM)، وجود ساختار اسپینلی و اندازه کوچک این ذرات (23-20 نانومتر) را تایید کرد؛ همچنین نتایج به دست آمده از مغناطیس سنج لرزان و طیف سنج تشدید پارامغناطیس وجود خاصیت پارامغناطیسی در نانوذرات سنتزی را نشان داد. علاوه بر این، تحلیل نتایج به دست آمده از مغناطیس سنج لرزان نشان دهنده پسماند مغناطیسی پایین نانوذرات مغناطیسی سنتزی است. این موضوع می تواند در سازوکار رهاسازی هدفمند دارو مفید واقع شود. تحلیل نتایج آزمون سمیت سلولی (MTT) بر نانوذرات سنتزی نشان داد که سمیت این نانوذرات بسته به غلظت (مقدار دوز مصرفی) و زمان است، به طوری که در غلظت های بیشتر از 20 میکروگرم بر میلی لیتر و همچنین با گذشت زمان، فعالیت حیاتی سلول ها کاهش یافت.

    بحث و نتیجه گیری:

     بر اساس نتایج این پژوهش، استفاده از نانوذرات مغناطیسی فریت روی (با پوشش کیتوسان) برای انتقال هدفمند دارو به بافت هدف پیشنهاد شد. ویژگی های منحصربه فرد این نانوذره حامل دارویی، مانند پاسخ مناسب به میدان مغناطیسی، اندازه مناسب ذرات و همچنین سمیت پایین، پزشک را قادر می سازد کنترل دقیق تری بر دارورسانی هدفمند به بافت هدف داشته باشد.

    کلید واژگان: پراش پرتوی ایکس (XRD), دارورسانی هدفمند, سمیت سلولی (MTT), کیتوسان, مغناطیس سنج لرزان (VSM), میکروسکوپ الکترونی (SEM), نانوذرات پارامغناطیسی فریت روی}
    Reza Safari*, Hamid Hadi, Maryam Nazemi
    Introduction

    Today, the use of magnetic nanomaterials promises purposeful and intelligent drug delivery. These magnetic drug nanocarriers can respond appropriately and intelligently to the external magnetic field, which can be used to selectively release the drug into the target tissue. Therefore, this study investigated the synthesis of zinc ferrite nanoparticles and some of their structural, electronic, and magnetic properties. The ultimate goal of this study is to use nanotechnology and quantum mechanics in intelligent and targeted drug delivery to improve the patient's quality of life and reduce the destructive effects of unwanted drug distribution in healthy tissues.

    Material & Methods

    In this study, zinc ferrite nanoparticles were prepared using heat treatment, and then the structural and magnetic properties of these nanoparticles were investigated using imaging-measurement methods on the nanoscale. In addition, cytotoxicity test (MTT) was performed on mouse fibroblast cell line (NIH3T3), and the results were analyzed using SPSS software. Moreover, using the results of quantum calculations, the chitosan molecular system was proposed as a coating for this drug carrier.

    Findings

    Analysis of the results obtained from X-ray diffraction (XRD) and electron microscopy (SEM) spectra confirmed the existence of spinel structure and the small size of these particles (20-23 nm). Furthermore, the results obtained from the vibrating magnetometer and the paramagnetic resonance spectrometer showed the presence of paramagnetic properties in the synthetic nanoparticles. In addition, the analysis of the results obtained from the vibrating magnetometer shows the low magnetic residue of the synthetic magnetic nanoparticles. This can be useful in the mechanism of targeted drug release. In addition, analysis of cytotoxicity (MTT) test results on synthetic nanoparticles showed that the toxicity of these nanoparticles depends on the concentration (dose) and time. Therefore, at concentrations higher than 20 µg/ml and also over time, the vital activity of cells decreased.

    Discussion & Conclusion

    Based on the results obtained in this study, the use of magnetic zinc ferrite nanoparticles (coated with chitosan) for targeted drug delivery to the target tissue was suggested. The unique properties of these drug-carrying nanoparticles, such as good magnetic field response, good particle size, and low toxicity, enable the physician to have more precise control over targeted drug delivery to the target tissue.

    Keywords: Chitosan, Cytotoxicity (MTT), Electron microscopy (SEM), Paramagnetic zinc ferrite nanoparticles, Targeted drug delivery, Vibrating sample magnetometer (VSM), X-ray diffraction (XRD)}
  • زهرا خاموردی، ابراهیم یارمحمدی، عباس فرمانی، سلمان خزایی، زینب محمدی*
    سابقه و هدف

     درمان‌های غیرتهاجمی برای رمینرالیزاسیون مینای دندان ترجیح داده می‌شوند که برای انجام این کار می‌توان از نانوکامپوزیت‌های فلزی استفاده کرد. هدف این مطالعه بررسی اثر نانوکامپوزیت‌های بور داپ‌شده بر سطح هیدروکسی آپاتیت-کیتوسان روی ریزسختی مینای دندان دمینرالیزه‌شده است.

    مواد و روش‌‌ها: 

    در این مطالعه آزمایشگاهی، نانوکامپوزیت‌های بور داپ‌شده بر سطح هیدروکسی آپاتیت-کیتوسان به روش sol-gel ساخته شد. 45 دندان پرمولر سالم انسانی انتخاب و به دو نیمه باکالی و لینگوالی تقسیم شد. سیکل دمینرالیزاسیون نمونه‌ها برای مدت 14 روز انجام شد تا سطح مینای دندان دمینرالیزه شود. سپس نمونه‌ها به‌‌طور تصادفی به سه گروه مساوی بر اساس کاربرد مواد رمینرالیزه‌کننده تقسیم شدند؛ گروه 1: نانوکامپوزیت‌های هیدروکسی آپاتیت–کیتوسان؛ گروه 2: نانوکامپوزیت‌های بور داپ‌شده بر سطح هیدروکسی آپاتیت–کیتوسان و گروه 3: گروه کنترل بدون نانوکامپوزیت. نانوکامپوزیت‌ها در طول 28 روز (2 بار در روز) روی سطح دندان‌ها اعمال شدند. ریزسختی نمونه‌ها با استفاده از تست ویکرز در سه نقطه انجام شد. برای تحلیل آماری داده‌ها از نرم‌افزار SPSS نسخه 19 و آزمون‌های تحلیل واریانس یک‌طرفه و توکی استفاده شد (0/05=α). مورفولوژی سطحی گروه‌ها با استفاده از SEM بررسی شد.

    یافته‌ ها:

     بین سه گروه مطالعه‌شده تفاوت آماری معناداری وجود داشت (0/001>P). بیشترین میانگین در گروه نانوکامپوزیت‌های بور داپ‌شده بر سطح هیدروکسی آپاتیت-کیتوسان (368/12) و سپس در گروه نانوکامپوزیت‌های هیدروکسی آپاتیت-کیتوسان (342/62) مشاهده شد. کمترین میانگین نیز مربوط به گروه کنترل (267/53) بود. مقایسه دوبه‌دوی گروه‌ها نشان داد بین گروه‌های 1 و 2، 1 و 3 و گروه 2 و 3 تفاوت آماری معناداری وجود دارد (0/05>P).

    نتیجه‌گیری:

     هر دو ترکیب HApC و B@HApC باعث بهبود رمینرالیزاسیون و افزایش ریزسختی مینای دندان می‌شود، اما این افزایش در حضور ترکیب حاوی بور بیشتر بود.

    کلید واژگان: بور, رمینرالیزاسیون دندان, ریزسختی, کیتوسان, نانوهیدروکسی آپاتیت}
    Zahra Khamverdi, Ebrahim Yarmohammadi, Abbas Farmani, Salman Khazaee, Zeinab Mohammadi *
    Background and Objective

     Noninvasive treatments are preferred for tooth enamel remineralization, and metal nanocomposites could be used for this purpose. The present study investigated the effect of boron nanocomposites doped on the hydroxyapatite-chitosan surface on the microhardness of demineralized tooth enamel.

    Materials and Methods

     In this laboratory study, boron nanocomposites doped on the hydroxyapatite-chitosan surface were made by the sol-gel method. A total of 45 healthy human teeth were selected and divided into buccal and lingual halves. The demineralization cycle of the samples was performed for 14 days to demineralize the tooth enamel surface. The samples were randomly divided into three equal groups based on the use of remineralizing materials, G1:hydroxyapatite-chitosan nanocomposites; G2:boron nanocomposites doped on the hydroxyapatite-chitosan surface, and G3:control group without nanocomposite. Nanocomposites were applied on the surface of the teeth for 28 days (twice a day). The microhardness of the samples was performed by the Vickers test at three points. The SPSS software (version 19), one-way analysis of variance, and Tukey's test were used for statistical analysis of the data (α=0.05). The surface morphology of the groups was examined by SEM[A1] .

    Results

     There was a statistically significant difference between the three studied groups (P<0.001). The highest mean was first observed in the G2(368.12) and then in the G1(342.62). Moreover, the lowest mean was related to the control group(267.53). Pair-by-pair comparison of groups showed that there was a significant statistical difference between groups 1 and 2, 1 and 3 as well as 2 and 3 (P<0.05).

    Conclusion

     Both HApC and B@HApC compounds improve remineralization and increase the microhardness of tooth enamel; however, this increase was greater in the presence of a boron-containing compound.

    Keywords: Boron, Chitosan, Microhardness, Nanohydroxyapatite, Tooth Remineralization}
  • ملیحه منفرد، علی نعمتی*، مسعود همایونی

    پیش زمینه و هدف:

     نانو ذرات به دلیل توانایی ایجاد سمیت و القاء آپوپتوز و خواص آنتی باکتریایی، بر روی سلول های سرطانی و نیز درمان بیماری ها موثر هستند. دانه های گیاه اسپند غنی از کربوهیدرات، لیپید، پروتیین، املاح معدنی، الکالویید و اسیدهای آمینه است. ازجمله آلکالوییدهای مهم آن می توان به هارمالین، هارمین، هارمالول و وازیسین اشاره کرد که در صنعت و پزشکی کاربردهای فراوانی دارند. هدف این تحقیق بررسی اثرات دود گیاه اسپند بارگذاری شده توسط نانو کیتوسان بر روی سمیت سلولی، القاء آپوپتوز و نیز اثرات آنتی باکتریایی آن است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه تجربی که به صورت in vitro انجام شده است. جهت بررسی اثر سمیت نانوذرات کیتوسان بارگذاری شده با دود گیاه اسپند بر روی رده سلولی سرطان تخمدان A2780 و سلول نرمال فیبروبلاست HFF از آزمون MTT استفاده شد. همچنین جهت بررسی القاء آپوپتوز از روش تعیین بیان ژن کاسپاز 3 و نیز جهت بررسی خاصیت آنتی باکتریایی از روش دیسک دیفیوژن بر روی باکتری های گرم مثبت استافیلوکوکوس اوریوس و میکروکوکوس لوتیوس و باکتری های گرم منفی اشرشیا کلی و سودوموناس آیروژینوزا استفاده شد. آنالیز آماری توسط نرم افزار SPSS و آزمون آنالیز واریانس یک طرفه انجام شد. P<0.05 به عنوان معیار معنی داری در نظر گرفته شد.

    یافته ها

    نتیجه آزمون MTT، مقدار IC50 را برای سلول سرطان تخمدان در 48 ساعت بعد از تیمار برابر 155/17 میکروگرم بر میلی لیتر نشان داد. درحالی که در غلظت مشابه برای رده سلولی نرمال میزان زنده مانی 98 درصد بود. همچنین القاء آپوپتوز سلول های سرطانی A2780 بر اساس افزایش معنی داری در بیان ژن کاسپاز 3 مشاهده شد. علاوه بر آن، این نانو ذرات دارای اثر مهاری بر روی رشد باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس و میکروکوکوس لوتیوس بودند.

    بحث و نتیجه گیری

    نانوذرات کیتوسان بارگذاری شده توسط دود گیاه اسپند دارای فعالیت ضد سرطانی، القاء آپوپتوز و آنتی باکتریایی بودند.

    کلید واژگان: آپوپتوز, ضد سرطان, کیتوسان, نانوذره, سرطان تخمدان, گیاه اسپند}
    Maliheh Monfared, Ali Neamati*, Masoud Homayouni
    Background & Aims

    Nanoparticles are effective in cancer cells and in the treatment of diseases due to their ability to induce toxicity and induce apoptosis and antibacterial properties. Pecan seeds are rich in carbohydrates, lipids, proteins, mineral salts, alkaloids, and amino acids; among its important alkaloids are harmaline, harmine, harmalol and vazisine can be mentioned, which have many uses in industry and medicine. The aim of this research is to investigate the effects of pecan smoke loaded with nano-chitosan on cytotoxicity, apoptosis induction and its antibacterial effects.

    Materials & Methods

    In this experimental study which was conducted in vitro, MTT test was used to investigate the toxicity effect of chitosan nanoparticles loaded with pecan smoke on ovarian cancer cell line A2780 and HFF normal fibroblast cell. Also, to investigate the induction of apoptosis, the method of determining the expression of the caspase 3 gene was used, and to investigate the antibacterial properties, the disk diffusion method was used on the gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and Micrococcus luteus and the gram-negative bacteria Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. Statistical analysis was performed by SPSS software and one-way analysis of variance. P<0.05 was considered as significant.

    Results

    The result of the MTT test showed the value of IC50 for ovarian cancer cells in 48 hours after treatment as 17.155 μg/ml; while at the same concentration for the normal cell line, the survival rate was 98%. Also, the induction of apoptosis of A2780 cancer cells was observed based on a significant increase in the expression of caspase 3 gene. In addition, these nanoparticles had an inhibitory effect on the growth of Staphylococcus aureus and Micrococcus luteus bacteria.

    Conclusion

    Chitosan nanoparticles synthesized by Peganum harmalla smoke had anti-cancer, apoptotic, and antibacterial activity.

    Keywords: Apoptosis, Anti-cancer, Chitosan, Nanoparticles, Ovarian cancer, Pecan}
  • فاطمه نوروز گوهری، محمد نیکخو، پدرام طهرانی، شاهرخ شجاعی*
    زمینه و هدف

    طراحی زخم پوش مناسب متاثر از موارد متعددی از جمله نوع زخم، زمان ترمیم زخم، خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی بانداژ در نظر می باشد. الکتروریسی روش ساده و ارزانی برای تولید لیف های نانومتری و میکرومتری است. با توجه به توانایی مت های لیفی و خاصیت متخلخل آن ها، لیف های الکتروریسی شده می توانند به صورت مفیدی در طراحی زخم پوش ها به کار برده شوند.

    روش کار

    در این بررسی ساخت زخم پوش های الکتروریسی شده ی دو لایه مورد مطالعه قرار گرفته است، که لایه ی زیرین متشکل از پلی وینیل الکل بارگذاری شده با ونکومایسین است و لایه ی رویی از کیتوسان و پلی لاکتید کو گلایکولیک اسید ساخته شده است.

    یافته ها

    بررسی های آزمایشگاهی این پژوهش نشان دادند که ساختار های به دست آمده قطری بین 2/0-2/1 میکرومتر دارند که به صورت تصادفی توزیع شده اند. این لیف ها عاری از بید بوده و می توانند ماتریس خارج سلولی را شبیه سازی کنند. همچنین با ارزیابی آزمون جذب آب این بستر ها مشخص شد که توانایی جذب آب خوبی دارند و در حدود 110% جذب آب بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب حاصل شده است. پس می توانند ترشحات زخم را جذب کرده و محیط زخم را خشک نگه دارند. آزمون تخریب نمونه ها حاکی از تخریب 35% از این بستر دو لایه ی الکتروریسی شده در طی 3 هفته غوطه وری در PBS بوده است.

    نتیجه گیری

    با بررسی رهایش ونکومایسین مشخص شد که اگرچه در ابتدا کمی رهایش انفجاری مشاهده می شود، اما در عرض چند ساعت نرخ رهایش کنترل شده و با نرخ آرام تری رهایش روی می دهد. همچنین آزمون خواص آنتی باکتریایی این موضوع حاکی از این بود که این داربست های دو لایه خواص آنتی باکتریایی چشمگیری نشان می دهند، به گونه ای که حدود 98% باکتری ها از بین رفتند. اگرچه آزمون ضد باکتریایی نشانگر کاهش چشمگیر رشد باکتری بود اما آزمون زنده مانی سلولی نشان داد که این داربست ها در مقابل سلول ها زیست سازگاری دارند. در ادامه به هرکدام از مطالب ذکر شده با جزییات بیشتری اشاره می شود و نتایج آزمون ها مورد تحلیل و بررسی قرار خواهند گرفت.

    کلید واژگان: زخم پوش, الکتروریسی, پلی وینیل الکل, کیتوسان, ونکومایسین}
    Fatemehfatemeh Norouz-Gohari, Mohammad Nikkhoo, Pedram Tehrani, Shahrokh Shojaei*
    Background & Aims

    Wound dressing materials allocate a great portion of skin and draught maintenance in the global medical market.  In previous times the conventional dressing materials as natural and synthesized bondage, Cotton and gas were used for caring of skin wounds. Nowadays the production of modern wound dressing of higher restorative capabilities has attracted the attentions. These modern wound dressing can precipitate the re-epithelization, collagen synthesis and angiogenesis. These modern wound dressing materials can reduce the PH and perform as a barrier to bacterial penetration. There are several methods available for production of fibers and nanofibers. Between these methods electrospinning has attracted much interests. By this procedure it is possible to produce composite fibers and porous mats. The cells can penetrate to these pores and grow appropriately. The manufactured fibers usually have proper uniformity and the dimensions can vary from several nanometers to micrometers. These fibers can be used in different applications such as the filters, the fortifiers, the scaffolds and the wound dressing materials. The biocompatible materials are among the best choices for fabrication of the wound dressing, They can provide the necessary condition for growth of derma and epidermal layers. The multi-polymers Mat fibers have been used for tissue engineering applications, as they have the capability of the simulation of the extracellular Matrix. Drug addition to these scaffolds can enhance the function of this system and improve the restoration capabilities.  The electrospun wound dressing materials facilitate the tissue growth. The electrospun nano-fibers have similar structures to that of the skin and have higher compatibility with blood. They make the wound and tissue restoration possible. In this research the production of two layers wound dressing materials has been conducted by the electrospinning Method. The downward layers of these wound dressing materials have been manufactured from polyvinyl alcohol. Polyvinyl alcohol is a synthetic polymer which has proper electrospinning properties, and therefore it can be used for nanofibers production. The fibers have high tensile strength and an appropriate flexibility. This material is one of the oldest and most common materials that have been utilized for drug delivery systems, wound dressing and wound maintenance, contact lens and artificial limbs. This polymer is biocompatible, and due to the hydroxyl groups, it has reasonable water absorption. Also for infection inhibition vancomycin drug has been loaded in this layer.

    Methods

    Many different wound dressing fabrication methods have been used for many years. Among these techniques, electrospinning has attracted a lot of attention. This simple and cost-effective method produces nano and micro fibers substrates which simulate extracellular matrixes and provide a suitable porous structure for cell adhesion and proliferation. In this study, electrospinning was used for the fabrication of two-layer wound dressing, consisted from chitosan and poly (lactide-co-glycolide) acid (PLGA) as the first layer and polyvinyl alcohol (PVA) and vancomycin as the second layer. For the first layer electrospinning, the solution of chitosan, poly-lactic co-glycolic acid has been provided and transmitted to 5 ml syringe and located in the place.  the syringe tip attached to the electrical current source and the electrospun fibers were collected it on a aluminum foil covered collector. The ejection action was performed by the flow rate of 2 ml per hour and the electrospun fibers were manufactured on a 50 mm diameter collector.  In this research, the distance between the nozzle and the collector was 120mm and the rotating speed of the collector was 16 RPM. The device voltage was set at 15 kilovolts. For electrospinning of the second layer the solution of polyvinyl alcohol and vancomycin was provided and transmitted into 5ml syringe, just like previous steps.  The injection process was performed by the volume rate of 1 ml per hour and electrospun fibers were gathered on the 15 mm diameter collector.  In this level, the distance between the nozzle and the Collector was 200mm, the rotating speed was 10 RPM and the device voltage was set at 15 kilovolts. For cross-linking, the samples were located on the vapor of glutaraldehyde and HCL by the molar ratio of 1:10 for 12 hours.

    Results

    Electrospun two layer wound dressing microstructure was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). It was observed that both layers have homogenous bead free interconnected porous structures. Image measurement software revealed that fiber diameters ranged from 0.2 to 1.2 micrometer, which can provide a proper substrate for cell proliferation. Functional groups of raw materials and chemical bonding between layers were assessed by FTIR analysis. In order to evaluate layers absorption capacity, they were soaked in PBS solution for 24 hours. They showed about 112.4±10.2 % PBS absorption after 24 hours. So they can absorb wound secretions and keep the wound environment dry. Biodegradation tests showed that 32.7 % of these two layer wound dressing was degraded after 3-weeks immersion in PBS solution. Drug release tests demonstrated a burst release of vancomycin in the first hours which followed by decreasing releasing rates. These releasing manner lowered infection appearance in the wound site. Antibacterial activity is an important factor in wound dressing and the co-existence of chitosan and vancomycin provided approximately 98.72 % bacterial reduction in the antibacterial assay. Although the antibacterial test showed a significant reduction in bacterial growth, the MTT test showed that these scaffolds are biocompatible and provide a favorable environment for cell attachment and proliferation.

    Conclusion

    The images of the microstructure electrospun substrates depicted that electrospun two-layer polyvinyl alcohol vancomycin and poly lactic co-glycolic acid chitosan substrate has a porous fiber structure, in a way that these pores are interconnected.  The fibers of two layers have no beads and they have relatively homogeneous distribution. The water absorption of these scaffolds showed suitable inflation strength in 24-hours of submerge in phosphate buffer saline.  Also the degradation capability of the samples demonstrated the approximately 32% degradation of the structure in 3-weeks.  It illustrated convenient degradation time of wound dressing and it is in good correspondence with previous researchers. Drug delivery assessment of vancomycin from these samples was relatively explosive in the initial hours.  But it reached an equilibrium state in some hours.  The initial explosive delivery can lead to eradication of the initial bacteria and it is a key factor in wound dressing applications. The antibacterial assessment of their structure demonstrated high antibacterial capabilities due to the existence of chitosan and vancomycin in these scaffolds. About 98% of the batteries at the dose of 10 mg/lit were perished.  Also the cellular viability investigation for these scaffolds proved non-toxicity and biocompatibility. The cultured cells on the scaffolds had normal morphology. According to acquired results in this study, it seems that these two layer electrospinning substrates can be useful for wound healing.

    Keywords: Continuous Training, Interval Training, Brain-Derived Neural Growth Factor, Insulin-Like Growth Factor}
  • ابوالفضل میرانی، لاله ملک نیا*، امیر امیرآبادی
    زمینه و هدف

    پژوهش حاضر به منظور شناسایی نیکوتین (NIC) موجود در آب دریا با وجود ته سیگار، چند گیاه و جلبک دریایی با استفاده از الکترود اصلاح شده کربن شیشه ای (MGCE) به روش ولتامتری چرخه ای (CV) انجام شد.

     روش ها: 

    الکترود با استفاده از تکنیک الکتروریسی نانولوله کربنی و کیتوسان سنتز شد و می تواند NIC ته سیگار شناور در آکواریوم آب شور را با حضور دو نوع گیاه دریایی و یک مدل جلبک کاشته شده در ماسه دریایی شناسایی نماید.

    یافته ها: 

    سیگنال اکسیداسیون در پتانسیل پایین تر و جریان بالاتر در حضور ته سیگار به ترتیب برای سه گیاه Acetabularia، Caulerpa Mexicana و اسفنج جلبکی Codium SP نشان دهنده تجزیه NIC توسط این گیاهان هنگام فوتوسنتز و با گذشت زمان بود. این اعداد به ترتیب برای این گیاهان 0/82، 0/81 و 0/83 میلی ولت، با جریان های 57/70 ، 56/56 و 51/49 میلی آمپر بدست آمد. تغییرات pH، ولتاژ و جریان الکتریکی در گذشت زمان و نرخ اسکن بررسی گردید و نتایج نشان داد که الکترود حاضر برای تشخیص موازی NIC برای 5 بار تکرار، 97/2% با انحراف معیار استاندارد 4/08  توانست پایداری خود را نسبت به چرخه اول حفظ نماید.

    نتیجه گیری:

     بنابراین الکترود MGCE دارای تکرارپذیری و پایداری عالی است و می توان از این الکترود برای مسیریابی مناسب غواصی در محیط های دارای زباله خطرناک شهری بهره برداری نمود.

    کلید واژگان: نیکوتین, نانوالیاف, کیتوسان, نانولوله کربنی چند دیواره عامل دار, گیاهان دریایی}
    Abolfazl Mirani, Laleh Maleknia*, Amir Amirabadi
    Background and Aim

    The present study was performed to identify nicotine (NIC) in seawater in the presence of cigarette butts, several plants and seaweed using a modified glassy carbon electrode (MGCE) by cyclic voltammetry (CV).

    Methods

    The electrode was synthesized using the electrospinning technique of carbon nanotubes and chitosan and can detect the NIC of floating cigarette butts in a saltwater aquarium with the presence of two types of marine plants and a model of algae planted in sea sand.

    Results

    Oxidation signals at lower potentials and higher currents in the presence of cigarette butts for the three plants Acetabularia, Caulerpa Mexicana and the algae sponge Codium SP show the decomposition of nicotine by these plants during photosynthesis and over time, respectively. These numbers for these plants are 0.82, 0.81 and 0.83 mV with currents of 57.70, 56.56 and 51.49 mA, respectively. Changes in pH, voltage and electric current over time and scan rate were investigated and the results show that the present electrode for parallel detection of NIC for 5 repetitions, 97.2% with standard deviation of 4.08 was able to maintain its stability compared to the first cycle.  

    Conclusion

    Therefore, MGCE electrode has excellent repeatability and stability, and this electrode can be used for proper diving guidance in environments with hazardous municipal waste.

    Keywords: Nicotine, Nanofibers, Chitosan, Multi-walled Functionalized Carbon Nanotubes, Marine Plants}
  • علیرضا جدید، شاداب شهسواری*، علی اکبر سیف کردی، علی وزیری یزدی
    زمینه و اهداف

    آلودگی منابع آب های سطحی و زیرزمینی با ترکیبات آروماتیک نظیر ترکیبات فنلی یکی از جدیدترین مشکلات زیست -محیطی می باشد که امروزه انسان ها با آن روبرو هستند. یکی از روش های حذف این آلاینده ها استفاده از جاذب های پلیمری است. در این تحقیق نانو جاذب پلیمری کیتوسان - بنتونیت - نانوگرافن اکساید جهت بررسی جذب فنل سنتز شد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق طراحی آزمایش با استفاده از نرم افزار7.0 Design-Expert انجام شده و تاثیر متغیرهای مستقل شامل نانو گرافن اکساید، کیتوسان و بنتونیت بر روی متغیر وابسته (میزان حذف فنل) بررسی شد. همچنین در ادامه ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک جذب فنل نیز بررسی گردید.

    یافته ها

    در نهایت نانو جاذب بهینه با مشخصات 1/0 گرم کیتوسان، 18/0 گرم بنتونیت و 07/0 گرم نانوگرافن اکساید و همچنین شرایط بهینه ی جذب در غلظتppm 100 آلاینده، pH برابر با 5، زمان جذب 45 دقیقه و مقدار جاذب 01/0 گرم به دست آمد.

    نتیجه گیری

    در نهایت مشخص شد نانو جاذب سنتزشده از ایزوترم لانگمویر که نشان دهنده ی جذب فیزیکی است، پیروی می کند و همچنین سینتیک فرایند جذب نیز، نفوذ بین ذرات می باشد. همچنین براساس مطالعه ی دمایی، پایداری نانوالیاف تا دمای 400 درجه ی سانتی گراد معلوم گردید. در نتیجه مشخص شد کاربرد بهینه ی این نانوجاذب در پساب هایی با دمای کمتر از 400 درجه سانتی گراد می باشد.

    کلید واژگان: کیتوسان, بنتونیت, نانوگرافن اکساید, فنل, تصفیه پسآب}
    Alireza Jadid, Shadab Shahsavari*, Aliakbar Seifkordi, Ali Vaziri Yazdi
    Background and Objectives

    Contamination of surface and groundwater sources with aromatic compounds such as phenolic compounds is one of the newest environmental problems that humans encountered it today. One of the ways to remove these pollutants is the use of polymeric adsorbents. In this study, chitosan-bentonite-nano-graphene oxide nanosorbent was synthesized to investigate the phenol adsorption.

    Material and Methods

    In this research, experimental design was performed using Design-Expert 7.0 software to investigate the effect of independent variables including nano graphene oxide, chitosan and bentonite on the dependent variable (phenol removal rate). Moreover, phenol absorption isotherm, kinetics and thermodynamics, were also examined.

    Results

    Eventually, the optimum formulation of nano-adsorbent with specifications of 0.1 g of chitosan, 0.18 g of bentonite and 0.07 g of nano-graphene oxide was investigated. Optimal adsorption conditions were also obtained at a concentration of 100 ppm, pH=5 and 45 minutes of absorption time.

    Conclusion

    Finally, it was found that the synthesized nanosorbent follows the Langmuir isotherm, which represents physical adsorption, and also the kinetics of the adsorption process is the diffusion between particles. As a result, it was found that the optimal application of this nano-adsrbent is in wastewaters with a temperature of less than 400 °C.

    Keywords: Chitosan, Bentonite, Graphite, Phenol, Waste Water}
  • رضا مسائلی، مهدی عبدالهی*
    مقدمه

      افزایش چسبندگی و استحکام باند گلاس آینومر ترمیمی به سطح دندان می تواند موجب کاهش پوسیدگی های ثانویه و افزایش دوام ترمیم شود. در پژوهش حاضر سعی داریم تا تاثیر افزودن کیتوسان و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم را بر استحکام باند و ساختار شیمیایی گلاس آینومر بررسی کنیم.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه آزمایشگاهی، بر روی 56 سطح عاجی باکال و لینگوال 28 دندان مولر سوم کشیده شده انسانی، چهار گروه مختلف گلاس آینومر شامل گلاس آینومر اصلاح نشده، گلاس آینومر اصلاح شده با کیتوسان 10 درصد حجمی، گلاس آینومر اصلاح شده با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم 3 درصد وزنی و گلاس آینومر اصلاح شده به طور همزمان با کیتوسان 10 درصد حجمی و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم 3 درصد وزنی قرار داده شد. بعد از گذشت 24 ساعت و قرارگیری در شرایط رطوبت 100 درصد در انکوباتور، استحکام باند برشی آن ها اندازه گیری شد. تحلیل نتایج آزمون استحکام باند برشی به وسیله آزمون Tukey و ANOVA صورت پذیرفت. برای بررسی ساختار شیمیایی بر روی نمونه ای از گلاس آینومر مربوط به هر یک از گروه های آزمایش، آزمون FTIR و XRD انجام گرفت.

    یافته ها

    استحکام باند برشی مربوط به گروه اصلاح شده به صورت همزمان با کیتوسان 10 درصد حجمی و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم 3 درصد وزنی نسبت به گروه گلاس آینومر اصلاح نشده، تفاوت معناداری را نشان داد. (016/0=p) این آزمون برای سایر گروه ها نسبت به گروه گلاس آینومر اصلاح نشده تفاوت معناداری را نشان نداد. نتایج FTIR و XRD برای تمام گروه های اصلاح شده نشان دهنده قرارگیری غالبا فیزیکی مولوکول های کیتوسان و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در ترکیب گلاس آینومر بوده و تغییری در ساختار شیمیایی آن ایجاد نشده بود.

    نتیجه گیری

    به نظر می رسد اصلاح گلاس آینومر به صورت همزمان با کیتوسان 10 درصد حجمی و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم 3 درصد وزنی موجب افزایش قدرت چسبندگی و مقادیر استحکام باند برشی ترمیم های گلاس آینومر به سطح دندان می شود.

    کلید واژگان: گلاس آینومر, استحکام باند برشی, کیتوسان, دی اکسید تیتانیوم}
    Reza Masaeli, Mahdi Abdollahi *
    Introduction

    Increasing adhesion of restorative glass ionomer cement to the tooth surface leads to reduction of recurrent caries and improvement of restoration durability. In present study, effect of Chitosan and nanoparticles of Titanium dioxide on glass ionomer cement adhesion to the tooth surface was investigated.

    Materials and Methods

    On dentinal surface of 56 buccal and lingual surfaces of 28 extracted human third molar, four different kind of glass ionomer cement were bonded: 1.Non-modified galss ionomer cement 2.Chitosan 10%v/v modified glass ionomer cement 3.NanoTiO2 3%w/w modified glass ionomer cement 4.Dual modified (Chitosan 10%v/v and Nano TiO2 3%w/w) glass inomer cement. samples were kept in humidity of 100% and temperature of 37°C for 24 hours. Shear bond strength of the glass ionomer cements of four groups were measured by Universal Testing Machine and the results were analyzed using Tukey test and ANOVA. FTIR and XRD tests were conducted to evaluate the chemical structure of the glass ionomer cement of each group.

    Results

    Only shear bond strength results of the group which was simultaneously modified with Chitosan 10%v/v and nanoparticles of Titanium dioxide 3%w/w had shown significant different with the control group (P=0.016). XRD and FTIR tests showed no changes in the chemical structure of the glass ionomer of any modified group in comparision to the control group.

    Conclusion

    Modification of the restorative glass ionomer cement by Chitosan 10%v/v and nanoparticles of Titanium dioxide 3%w/w simultaneously, leads to improvement of the shear bond strength of glass ionomer cement to the tooth structure.

    Keywords: Glass ionomer cement, Shear bond strength, Chitosan, Titanium dioxide}
  • میلاد شیدایی*، ابراهیم علی نیا آهندانی

    با پیشرفت روزانه علم و استفاده از علوم مختلف در پزشکی، دستاوردهای جدیدی برای درمان انسان حاصل می شود. یکی از علوم پیشگام در این زمینه مهندسی پلیمر است، این ماکرومولکول های جادویی می توانند به گونه ای طراحی شوند که در زمینه های مختلفی مورد استفاده قرار گیرند. آنها می توانند به عنوان پروتز، حامل دارو، ژن رسانی و غیره مورد استفاده قرار گیرند. در سال های اخیر آنها برای تشخیص و درمان سرطان به خدمت پزشکی رسیده اند. پلیمرها کاندید خوبی برای انتشار داروهای ضد سرطان هستند. رهایش به موقع، عدم سمیت و زیست تخریب پذیری از ویژگی های مهم یک حامل است. این خاصیت در بسیاری از پلیمرهای مصنوعی و طبیعی یافت می شود و می توان با طراحی ساختار آنها برای یک کاربرد منحصر به فرد استفاده کرد. این مطالعه به طور خلاصه آمار سرطان در ایالات متحده و ایران را معرفی کرده و چندین حامل پلیمری مانند دندریمر، کیتوسان و مایسل را که در تشخیص و معالجه سرطان استفاده می شود را معرفی می کند.

    کلید واژگان: سرطان, پلیمر, دندریمر, کیتوسان, مایسل}
    Milad Sheydaei*, Ebrahim Alinia Ahandani

    With the daily advancement of science and the use of different sciences in medicine, new achievements are made for the treatment of human beings. One of the pioneering sciences in this field is polymer engineering, these magical macromolecules can be designed to be used in a variety of fields. They can be used as a prosthesis, drug carrier, gene delivery, etc. In recent years, they have come to the service of medicine to diagnose and treat cancers. Polymers are a good candidate for the release of anti-cancer drugs. Timely release, non-toxicity, and biodegradability are important features of a carrier. These properties are found in many synthetic and natural polymers and can be used by designing their structure for a unique application. This study summarizes cancer statistics in the United States and Iran, and introduces several polymer-carriers such as dendrimer, chitosan, and micelle used in the diagnosis and treatment of cancer.

    Keywords: Cancer, Polymer, Dendrimer, Chitosan, Micelle}
  • محمود حیدری، نسرین سادات اعظمی*، مهدی عبادی
    زمینه

    تخریب پیش رونده سیستم عصبی و اختلال حافظه و یادگیری از ویژگی های بیماری آلزایمر می باشد. یکی از جنبه های مطالعاتی در درمان بیماری ها، بهبود فرایند دارورسانی است. در این مطالعه از نانو ذرات کیتوسان جهت انتقال داروی دونپزیل و تاثیر آن بر بهبود فراموشی ناشی از اتانول استفاده شد.

    مواد و روش ها:

     در این تحقیق تجربی، 136 موش سوری نژاد NMRI به وزن تقریبی 40-30 گرم استفاده شد. تمامی تزریق ها به صورت درون صفاقی صورت گرفت. در آزمایش اول دوز مناسب اتانول جهت القاء فراموشی، آزمایش دوم جهت اثبات عدم تخریب حافظه توسط نانوکیتوسان حاوی دونپزیل و آزمایش سوم، تاثیر نانوکیتوسان حاوی دوزهای مختلف دونپزیل بر فراموشی ناشی از اتانول انجام شد. داده ها به صورت میانگین و انحراف معیار ثبت گردید. نرم افزار گراف پد پریسم، آنالیز واریانس یکطرفه (ANOVA) و پس آزمون Tukey جهت تجزیه و تحلیل استفاده شد. 05/0 >p سطح معنی داری در نظر گرفته شد.

    یافته ها:

     آزمایش اول نشان داد که دوزهای (5/0، 75/0 و 1 میلی گرم) اتانول به طور معنی داری سبب ایجاد فراموشی می شوند. آزمایش دوم نشان داد که نانوکیتوسان حاوی دونپزیل باعث تخریب حافظه نمی شوند. آزمایش سوم نشان داد که برخلاف گروه های سالین و نانو ذرات کیتوسان، همه گروه های نانوکیتوسانی حاوی دوزهای مختلف دونپزیل به طور معنی داری فراموشی ناشی از اتانول را بهبود می بخشند.

    نتیجه گیری: 

    نانو ذرات کیتوسان استفاده شده در این مطالعه می تواند به طور موثری در انتقال دارو استفاده شود. لیکن تحقیقات بیشتر جهت کاربرد این ترکیب در انتقال خوراکی داروها مورد نیاز است.

    کلید واژگان: اتانول, دونپزیل, فراموشی, کیتوسان, نانو ذرات}
    Mahmood Heidari, Nasrin Sadat Azami*, Mehdi Ebadi
    Background

    Progressive neurodegeneration of nervous system as well as learning and memory disorders is characteristics of Alzheimer’s disease. Drug delivery is one of the research aspects for improving treatment of diseases. Chitosan nanoparticles were used for Donepezil transportation and its effect on
    dimproving amnesia was investigated.

    Materials and Methods

    In this experimental study, 136 NMRI mice weighing 30-40 mg were used. All injections were done intraperitoneally. The first experiment aimed to determine the optimal dose of ethanol for inducing amnesia, the second experiment was performed to prove nano-chitosan loaded with Donepezil (0.25, 0.5, 0.75, 1 mg/kg) does not impair memory, and the third experiment assessed the effect of nano-chitosan loaded with different doses of Donepezil on amnesia induced by ethanol. Data were recorded as mean ± SD, analyzed in GraphPad Prism software using ANOVA and Tukey post hoc test. P<0.05 was considered as significant.    

    Results

    The first experiment showed that ethanol (0.5, 0.75, 1 mg/kg) could significantly induce amnesia. The second experiment showed nano-chitosan loaded with Donepezil doid not impair memory. The third experiment showed that all nano-chitosan groups loaded with different doses of Donepezil could significantly improve amnesia induced by ethanol.

    Conclusion

    Chitosan nanoparticles used in this study can efficiently be used for drug delivery. However, further research should be done on this compound before it can be used for oral drug transportation.

    Keywords: Amnesia, Chitosan, Donepezil, Ethanol, Nanoparticle}
  • محمدامین حسینی مقدم*، عاطفه پورجاهد
    زمینه و هدف

    یکی از روش های بهبود سرعت پخش و نفوذ دارو در سامانه های پایه هیدروژلی (متورم شونده)، استفاده از مدل سازی ریاضی رهایش دارو است. استفاده از این روش می تواند باعث ایجاد درک بهتری از مکانیسم های کنترل دارو و رهایش آن شود. هیدروژل ها یک ماده زیستی متورم شونده هستند، که برای به کار بردن در رهایش دارو نیاز به کنترل دارند. از این رو هدف از این تحقیق مدلسازی رهایش دارو در هیدروژل های متورم شونده با ترکیبات پلیمرهای پلی وینیل الکل (PVA)، کیتوزان و ژلاتین است، که در نهایت می توان به کمک این شبیه سازی زمان و غلظت رهایش دارو را پیش بینی کرد.

    روش کار

    در این مدلسازی تغییرات غلظت دارو در پنج هیدروژل مورد قرار گرفت. برای این شبیه سازی ابتدا از معادلات حاکم بر سیستم رهایش دارو، نرم افزار مهندسی MATLAB و روش حل عددی برای تعیین مکانیسم رهایش دارو در هیدروژل استفاده شد، سپس برای ارزیابی عملکرد هیدروژل ها در رهایش دارو نمودارهای دو بعدی و سه بعدی تغییر غلظت دارو در هر هیدروژل مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    مشاهدات نشان داد که با افزایش غلظت کیتوزان نسبت به ژلاتین در ترکیب هیدروژل نرخ تورم هیدروژل افزایش می یابد و همچنین رهایش دارو در هیدروژل هایی که تورم بیشتری داشتند نرخ بیشتری را نشان دادند، غلظت دارو در هیدروژل (3:1) Cs:Gel که بیشترین نرخ تورم را داشت، به کمترین زمان (90 دقیقه) برای تخلیه دارو نیاز بود. اما هیدروژل (1:3) Cs:Gel با کمترین نرخ تورم، بیشترین زمان (150دقیقه) برای تخلیه دارو داشت.

    نتیجه گیری

    از نتایج شبیه سازی می توان نتیجه گرفت که در هیدروژل های با نرخ تورم زیاد غلظت دارو به سرعت کاهش یافت و در هیدروژل هایی که نرخ تورم کمتری دارند، مدت زمان رهایش دارو افزایش پیدا کرد، که دلیل آن اهمیت انتقال جرم از طریق حرکت توده و نرخ تورم است.

    کلید واژگان: تورم و آزاد سازی دارو, هیدروژل, مدل‎سازی, ژلاتین, کیتوسان, PVA}
    D Mohammad Amin Hosseini Moghaddam*, Atefeh Pourjahed
    Background and aims

    Changes in drug concentration (release) in the body is one of the most important parameters affecting the health of patients, whose sharp increase or decrease can cause complications in patients. Therefore, it is very important to study the release of the drug and determine the concentration of the drug in the body. Drug release in the human body can be done through various mechanisms that by examining drug release at different times, effectiveness of each mechanism can be determined. Drug delivery systems can be divided into general categories: diffusion-controlled, swelling-controlled, and environmentally sensitive systems, each of which can release the stored drug under different conditions and through different mechanisms. Recently, drug release in swollen hydrogels has attracted many attentions from researchers, indicating the importance of this drug delivery system. Hydrogels are crosslinked polymeric networks that can absorb water more than twenty times their own weight. Depending on their environment, hydrogels can swell or release absorbed water. There are different types of hydrogels that can swell in response to changes in temperature, pH, glucose levels, etc. in the external environment. For example, environmentally sensitive hydrogels can be engineered to initiate drug release at a specific location.  Most of the studies on drug release from swollen hydrogels have been performed experimentally and its modeling has been limited and with many assumptions. Therefore, the aim of this study was to model the drug release kinetics in chitosan (CS), gelatin (Gel) and polyvinyl alcohol (PVA) hydrogels.

    Methods

    Drug release modeling in five hydrogels with different ratios of CS and Gel based on PVA with different swelling rates were compared. First, using Excel software, the swelling rate of each hydrogel was compared to time, then it was used to simulate drug release in each of the hydrogels. In this modeling, using MATLAB software and mass transfer relations, diffusion and bulk motion (hydrogel boundary swelling) mechanisms were numerically simulated and compared. The assumptions applied to solve the equations of changes in drug concentration were such that the concentration of drug around the hydrogel (drug discharge site) was equal to zero and the diffusivity coefficient was considered constant. The output of the modeling was in the form of two- and three-dimensional graphs showing the changes in drug concentration and swelling rate over time. One of the advantages of drug release modeling in swollen hydrogels is the independence of these results from the type of drug.

    Results

    Modeling findings for all hydrogels showed that the mechanism of drug release through mass movement is very important, so that with increasing swelling rate in a hydrogel, less time is required to complete discharge of drug and then drug with higher dose is released in the body. Cs: Gel (1: 3) hydrogel, which is less swollen than other hydrogels, takes longer (150 minutes) to completely discharge the drug. In other hydrogels, the discharge time of the drug decreased with growth in the same way, which showed the effect of growth rate of the drug-carrying hydrogel on required time for drug release which decreased with increasing the ratio of chitosan to gelatin to make the hydrogel. For example, in the Cs: Gel (3: 1) hydrogel, which had the highest growth rate, the drug discharge time was approximately 90 minutes. Hydrogels with less chitosan in their structure had lower swelling rates leading to reduce the rate at which the drug was discharged through the mass movement in the polymer network of the hydrogel, and had a lower mass flux to discharge the drug. The findings of the modeling are consistent with the results of previous studies, so that in the research conducted by Islam et al., CP4 and HG2 hydrogels had highest swelling rate and release of progesterone, dexamethasone and aspirin at pH=6.8. However, at pH = 1.2, CP4 and HG2 had the lowest swelling and drug release rate. Considering the diffusivity coefficient in the equations, the expression of local volume changes in Equation (2) plays an important role in determining the time of complete discharge of the drug from the hydrogel. For drugs that need to be released at low flow rates and fluctuations in drug concentrations may cause side effects, hydrogels with lower growth rates can be used. Hydrogels with higher swelling rates can also be used for drugs that require high concentrations in the body.

    Conclusion

    From the modeling results obtained in this study and the results of previous researches, it can be seen that the mechanism of mass movement in swollen hydrogels is very important, so that in some hydrogels the contribution of drug discharge through the hydrogel boundary swelling is greater than the drug discharge through diffusion. In addition, to determine the contribution of each mechanism, different combinations of hydrogels can be used to produce the drug reservoir, and by reducing or increasing their swelling, the contribution of the mass movement mechanism can be reduced or increased, respectively. In this work, increasing the ratio of chitosan to gelatin increased swelling and consequently the role of mass movement mechanism in drug release. As a result, in order to increase the drug discharge time, the ratio of gelatin to chitosan should be increased, whereby the swelling rate and finally the discharge rate of the drug are reduced.

    Keywords: swelling, Drug release, Hydrogel, Modeling, Gelatin, Chitosan, PVA}
  • سارا شجاعی زاد، رحمت الله توکلی*، محمدعباس شیخ الاسلامی
    سابقه و هدف

    یکی از اهداف درمانی علم پزشکی در جوامع کنونی، ترمیم زخم در زمان کوتاهتر و با عوارض جانبی کمتر می باشد. هدف از این پژوهش  تشکیل فیلم از عصاره ی گیاه گزنه در بستری از پلیمر طبیعی کیتوسان است که خاصیت ضد میکروبی و ترمیم کنندگی داشته و با عوارض کمتر و در زمان کوتاه تر و سریعتر زخم را بهبود می بخشد.

    مواد و روش ها

    جهت مطالعه تجربی و آزمایش های مختلف ، فیلم کیتوزان حاوی درصد های مختلف 10٪ ، 20٪ ، 40٪ عصاره گزنه و یک نمونه شاهد بدون عصاره گیاه تولید کردیم. این آزمایشات شامل میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، درصد جذب آب ، خاصیت ضد باکتریایی ، درصد تورم ، میزان تجزیه پذیری است.

    یافته ها

    نمونه با درصد بالای عصاره گیاه نسبت به سایر نمونه ها تخلخل بالاتری دارد و می تواند به عنوان پانسمان مناسب زخم در نظر گرفته شود. با استفاده از دو باکتری گرم مثبت (استافیلوکوکوس اوریوس) و گرم منفی (سودوموناس آیروژینوزا) از بدن بیماران در بیمارستان طالقانی تهران  فعالیت ضد میکروبی فیلم حاوی عصاره گزنه و کیتوزان مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اثر فیلم بر باکتری استافیلوکوکوس اوریوس بهتر از سودوموناس آیروژینوزا است.نتایج با استفاده از نرم افزار آماری پریسم محاسبه شد.

    نتیجه گیری

     زخم پوش قابل کنترل باید قادر به جذب ترشحات اضافی از زخم ، اثر ضد باکتری ، صاف و بدون اثر آسیب رسانی به زخم ، قابلیت زیست تخریب پذیر باشد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که پانسمان زخم تهیه شده در این پروژه می تواند شرایط یک پانسمان مناسب زخم را داشته باشد.

    کلید واژگان: زخم پوش, کیتوسان, گزنه}
    Sara Shojaeizad, Rahmatollah Tavakoli*, Mohammad Abbas Sheykholeslami
    Background and Aim

    One of the goals of medical science in current communities is wound healing in shorter time and with less side effects. The nettle extract in the presence of chitosanchr('39')s natural polymer can have antimicrobial and repairing properties. It also improves the recovery speed with less complications and less time.

    Materials and Methods

    For different tests, we produced a chitosan film with different percentages of 10%, 20%, 40% of nettle extract and a control sample without plant extracts. These tests include scanning electron microscopy (SEM), percentage of water absorption, antibacterial properties, percentage of inflation, degradability rate.

    Results

    The sample with high percentage of plant extract had a higher porosity surface than other samples and could be considered as a suitable wound dressing. Using two gram positive bacteria (Staphylococcus aureus) and gram negative (Pseudomonas aeruginosa) from the body of patients in Taleghani Hospital of Tehran to evaluate the antimicrobial activity of the film containing nettle extract and chitosan was used. The results of Staphylococcus aureus bacteria are better than Pseudomonas aeruginosa. Results were calculated with Prism software.

    Conclusion

    A wound dressing should be capable of absorbing extra secretions from the wound, antibacterial, smoot cutting without damaging the wound , biodegradable. The results of this study indicate that the wound dressing prepared in this project can have the conditions of an ideal wound dressing.

    Keywords: Urtica Dioica, wound dressing, chitosane}
  • حسن مشروطه*، محمد خواجه مهریزی، نرگس نبی زاده، نادیا طهرانی دهکردی
    مقدمه

    پانسمان ها علاوه بر نقش محافظتی، موجب پیشگیری از عفونت و کمک به فرآیند التیام زخم می شوند. در این تحقیق، تاثیر بهینه سازی خواص پارچه بی بافت سوزن زنی کالندر شده به کمک مواد تکمیلی همچون عسل، آلویه ورا، کیتوسان و نانو نیترات نقره، جهت استفاده در پانسمان زخم بررسی شده است.

    روش بررسی

    ابتدا نمونه پارچه های پلی استر بی بافت سوزن زنی، کالندر گردید و با توجه به ویژگی های فیزیکی مورد انتظار برای مصرف پانسمان، از جمله میزان چروک پذیری، نفوذپذیری هوا و...، نمونه بهینه اولیه از پارچه های بی بافت انتخاب گردید. سپس با بهره گیری از مواد مورد اشاره، عملیات تکمیل ضدباکتری بر روی پارچه بهینه اولیه صورت گرفت. در ادامه، علاوه بر انجام تست سمیت سلولی و ضدباکتری با استفاده از باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس و اشریشیاکولی، مجددا آزمون های فیزیکی قبلی بر روی نمونه های تکمیل شده انجام و نهایتا نمونه بهینه پیشنهادی انتخاب گردید.

    نتایج

    نتایج نشان داد که نمونه پارچه بی بافت بهینه شده با ترکیبی از چهار محلول نانو نیترات نقره 1%، آلویه ورا 20%، عسل7% و کیتوسان1%، در مقایسه با سایر نمونه های مورد بررسی، خواص مناسب تری را از خود نشان می دهد. ضمنا آزمایشات مرتبط، هیچ گونه سمیت و حساسیت سلولی را برای محلول ها و نمونه های بهینه شده نشان نداد. هم چنین، نتایج حاصل از انجام آزمایش طیف سنج مادون قرمز نیز نشان دهنده ایجاد ارتعاشات کششی هیدروکسیل در عدد موجی 3200-3400 می باشد.

    نتیجه گیری

     نمونه پارچه بی بافت سوزن زنی کالندر شده که به کمک ترکیب چهار محلول پیشنهادی، از حیث سمیت سلولی و ضدباکتری بهینه سازی شده است، خواص مورد نظر پانسمان زخم را دارا می باشد.

    کلید واژگان: پانسمان زخم, پارچه بی بافت سوزن زنی, کیتوسان, عسل, بهینه سازی}
    Hasan Mashroteh*, MohammadKhajeh Mehrizi, Narges Nabizadeh, Nadia Tehrani Dehkordi
    Introduction

    In addition to its protective role, dressings not only prevent infection, but also accelerate wound healing process. In this study, the influence of optimizing the properties of the calendered needle-punched nonwoven fabrics using the finishing materials of Honey, Aloe Vera, Chitosan and Nano Argentum Nitrate for the end-usage as dressing has been investigated.

    Methods

    The prepared samples of the needle-punched nonwoven fabrics were firstly calendered and then, tested for the fundamental expected physical characteristics in the dressing purpose, i.e. crease recovery magnitude, air permeability, etc. in order to distinct initial optimized sample. In the following, the antimicrobial finishing process was carried out on the primary sample by the four studied finishing materials. The finished samples were finally analyzed simultaneously from the antimicrobial aspect and also, for the same physical properties of the dressing, as tested before, to distinguish the ultimate optimized sample. The bacteria of Staphylococcus aureus and Escherichia coli (E.coli) were also employed for antimicrobial tests.

    Results

    The results demonstrated that combination of four finishing materials of Nano Silver 1%, Aloe-Vera 20%, Honey 7% and Chitosan 1% improved desired properties for wound dressing application in comparison to the other samples from one side and, showed no cellular toxicity and allergy from the other side. The FTIR’s results also implied stretching bonding of hydroxyl group in 3200-3400 wavenumber.

    Conclusion

    The needle-punched nonwoven fabric finished by the recommended antimicrobial materials can be considered as wound dressing, regarding to sufficient physical properties and hygienic condition.

    Keywords: Wound Dressing, Nonwoven Fabric, Chitosan, Honey, Optimizing}
  • نگین یثربی، اشرف سادات حاتمیان زارمی*، محدثه لاری پور
    زمینه و اهداف

    کیتوسان پلیمری طبیعی با خواص ویژه است که در صنعت از سخت پوستان دریایی تهیه و خالص سازی می شود. در این پژوهش از قارچ ترامیتیس ورسیکالر که از جنگل های شمال ایران به دست آمده به دلیل خواص دارویی استفاده گردید و کیتوسان استخراجی از این قارچ،  بهینه سازی و خواص ضد میکروبی آن بررسی شد.

    مواد و روش کار

    برای افزایش کیتوسان، چهار پارامتر تاثیرگذار NaOH، زمان، دما و نسبت زیست توده به NaOH به روش تاگوچی انجام شد. کیتوسان تولیدشده با (Fourier Transform Infrared Spectrometry) FTIR مشخصه یابی گردید، و خاصیت ضدباکتریایی از روش انتشار دیسکی در برابر باکتری اشرشیا کلی و باکتری استافیلوکوکوس اوریوس و هاله عدم رشد باکتری بر حسب میلی متر بررسی شد.

    یافته ها

    شرایط بهینه متغیرها به ترتیب: 94/5 مولار، 4 ساعت و 40 دقیقه، 6/65 درجه سلسیوس و نسبت 25/1 به دست آمد که تحت این شرایط میزان کیتوسان تولیدی برابر با 261/0 گرم بر لیتر و درجه استیل زدایی 78% به دست آمد. خواص ضد باکتریایی در برابر باکتری گرم منفی اشرشیا کلی و باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اوریوس به ترتیب برابر با 1±12 و 2±18 به دست آمد.

    نتیجه گیری

     شواهد نشان داد چهار پارامتر بر تولید بیشتر کیتوسان تاثیر مثبت دارد و باکتری استافیلوکوکوس اوریوس به کیتوسان حاصل حساس تر است.

    کلید واژگان: ترامیتیس ورسیکالر, بهینه سازی, کیتوسان, تاگوچی, انتشار دیسکی}
    Negin Yasrebi, Ashrafal Sadat Hatamian Zarmi*, Mohaddeseh Larypoor
    Background

    Chitosan is a natural polymer with special properties that are prepared and purified in the industry of crustaceans. In this study, Trametes versicolor fungus, which was obtained from the forests of northern Iran, was used due to its medicinal properties, and the extracted chitosan of this fungus was optimized and its antimicrobial properties were investigated.

    Materials & Methods

    To increase chitosan, four influential NaOH parameters, time, temperature, and biomass to NaOH ratio were performed by the Taguchi method. Fourier Transformed Infrared Spectrometry (FTIR) was identified, and the antibacterial properties of the disc release method were investigated against Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria and the bacterial non-growth halo by millimeters.

    Results

    The optimal conditions of the variables were: 5.94 Molar, 4 hours, and 40 minutes, 65.6 degrees Celsius, and 1:25 ratio, respectively. Under these conditions, the amount of chitosan produced was equal to 0.261 g/L and the degree of deacetylation 78% was obtained. The antibacterial properties against E. coli gram-negative bacteria and S. aureus gram-positive bacteria were found to be 12±1 and 18±2, respectively.

    Conclusion

    Evidence has shown that four parameters had a positive effect on more chitosan production and the S. aureus is more sensitive to the resulting chitosan.

    Keywords: Trametes versicolor, Optimization, Chitosan, Taguchi, Disc diffusion}
  • سیده سارا هاشمی، زهره سعادت جو، رضا محمودی، حمدالله دلاویز، حسن بردانیا، زینب صالح پور، مهرزاد جعفری برمک، امیر قنبری*
    زمینه و هدف

    مهندسی بافت اجزاء بافت تخریب شده را شناسایی و در جهت بهبود و عملکرد آن راهکارهای منطقی ارایه می دهد. یکی از این راهکارها ساخت یک داربست مخلوط با پلی ساکارید و آنتی اکسیدان مصنوعی است تا سلول های بنیادی در داخل آن کشت داده شوند، لذا هدف از این مطالعه تعیین و تکثیر سلول های فیبروبلاست  بر داربست پلی کاپرولاکتون کیتوسان تانیک اسید بود.

    روش بررسی

    در این مطالعه تجربی از ماده پلی کاپرولاکتون، پودر کیتوسان و تانیک اسید داربستی جهت رشد سلول های فیبروبلاست تهیه شد. سپس جهت پژوهش های بعدی گروه های زیر طراحی شدند؛ گروه 1 داربست پلی کاپرولاکتون، گروه 2 داربست پلی کاپرولاکتون کیتوسان، گروه 3 داربست پلی کاپرولاکتون تانیک اسید و گروه 4 داربست پلی کاپرولاکتون کیتوسان تانیک اسید در این مطالعه پوست ختنه گاه انسان تهیه و سلول های فیبروبلاست لایه درم آن پس از انجام تکنیک های آزمایشگاهی جدا شده، سپس سلول ها به همراه محیط کشت DMEM درون فلاسک های کشت سلول قرار داده و در انکوباتور 5 درصد CO2دار نگهداری شدند. ده هزارسلول فیبروبلاست در چاهک های 96 خانه ای حاوی محلول DMEM و داربست های گروه های بالا منتقل و سپس میزان تکثیر و بقاء سلول های فیبروبلاست با استفاده از روش MTT و هم چنین با استفاده از میکروسکوپ SEM نفوذ سلول های فیبروبلاست بر روی داربست وهم چنین به منظور بررسی گروه های شیمیایی موجود در پلی مرازها از طیف سنج FTIR استفاده شد. داده ها با استفاده از آزمون های آنالیز واریانس و تست تعقیبی توکی تجزیه و تحلیل شدند.

    یافته ها

     میانگین درصد بقاء سلول فیبروبلاست بر اساس تست MTT در 24 ساعت در گروه داربست پلی کاپرولاکتون تانیک اسید در مقایسه با گروه داربست پلی کاپرولاکتون افزایش آماری معنی داری نشان می دهد (05/0p<). هم چنین نتایج نشان می دهد که میانگین درصد بقاء سلول بر اساس تست MTT در 24 ساعت در گروه داربست پلی کاپرولاکتون کیتوسان تانیک اسید در مقایسه با گروه داربست پلی کاپرو لاکتون افزایش آماری معنی داری نشان می دهد (05/0p<). هم چنین میانگین درصد بقاء سلول در داربست پلی کاپرولاکتون کیتوسان در مقایسه با گروه  پلی کاپرولاکتون از نظر آماری معنی دار نمی باشد.

    نتیجه گیری

     نتایج این تحقیق نشان داد که داربست پلی کاپرولاکتون کیتوسان تانیک اسید با توجه به خاصیت هیدروفیل بودن و زیست سازگاری کیتوسان و تانیک اسید، احتمالا می تواند داربستی مناسب برای فعالیت سلول های فیبروبلاست در داربست باشد. هم چنین احتمالا می تواند محیط مناسب و سازگار با شرایط طبیعی بدن برای رشد و تکثیر سلول های دیگر باشد.

    کلید واژگان: داربست, پلی کاپرولاکتون, کیتوسان, تانیک اسید, سلول فیبروبلاست}
    SS Hashemi, Z Saadat Jo, R Mahmoudi, H Delaviz, H Berdania, Z Salehpour, M Jafari Barmak, A Ghanbari*
    Background & aim

    Tissue engineering identifies degraded tissue components and provides rational solutions to improve and perform them. One of these approaches is to fabricate a mixed scaffold with polysaccharide and synthetic antioxidants for stem cells to be cultured inside. The aim of this study was to evaluate the potency of poly caprolactan-chitosan-tannic acid scaffold for proliferation of fibroblast cells.

    Methods

    In the present experimental study, polycaprolactane, chitosan powder and tannic acid scaffold were prepared for growth of fibroblast cells. Subsequently, the following groups were designed: Group 1: Polycaprolactane scaffold Group 2: Polycaprolactane-chitosan scaffold Group 3: Polycaprolactane-tannic acid scaffold Group 4: Polycaprolactane-chitosan-tannic acid scaffold. The human foreskin was prepared and the dermal layer fibroblast cells were isolated after laboratory tests, then the cells were placed in cell culture flasks with DMEM medium and stored in a 5% CO2 incubator. Ten thousand cell fibroblasts were transferred to 96-well wells containing DMEM solution and scaffolds and then fibroblast cell proliferation and viability were determined by MTT assay and by SEM microscopy to determine the infiltration of fibroblast cells into scaffolds and also in order to review of the chemical groups in the polymers was performed using a FTIR spectrometer. The results were analyzed by the SPSS software; ANOVA and Tukey's post hoc test after the data were analyzed uniformly

    Results

    The mean survival rate of fibroblast cells based on MTT assay at 24 h was significantly increased in the polycaprolactone-tannic acid scaffold group (p<0.05) compared to the polycaprolactone scaffold group (p<0.05). The results also indicated that the mean survival of cells based on MTT assay at 24 h was significantly increased in the polycaprolactone-chitosan-tannic acid scaffold group (p<0.05) compared to the polycaprolactone scaffold group (p<0.05). Moreover, the mean cell viability in the polyprolactone-chitosan scaffold was not statistically significant compared to the polyprolactone group.

    Conclusion

    Due to its hydrophilic properties and biocompatibility of chitosan and tannic acid, poly caprolactone-chitosan-tannic acid scaffold may be a suitable scaffold for the activity of fibroblast cells in the scaffold.  It can also be a good environment for the growth and proliferation of other cells.

    Keywords: Scaffold, Polycaprolactane, Chitosan, Tannic Acid, Fibroblast Cell}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال