ناقشت طالبة الماجستير طيبة يحيى جاسم رسالتها الموسومة

“Preparation and Characterization of a Polymeric Scaffold Used for Skin Substitution”

" تحضير وتوصيف نسيج بوليميري يستخدم بديل للجلد"

والتي أقيمت على قاعة المناقشات/ البناية C/ قسم هندسة المواد/الجامعة التكنولوجية يوم الخميس المصادف 9/1/2020، وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة المدرجة اسماؤهم :

1. أ.د. ثامر عبد الامير حسن                   جامعة الكرخ للعلوم / رئاسة الجامعة                         رئيسا
2. أ.م.د. قحطان عدنان حمد                    الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                    عضوا
3. م.د. احمد نعمة هادي       جامعة بابل / كلية الهندسة/ كلية هندسة المسيب/ قسم هندسة المواد      عضوا
4. أ.م.د. اكرم رحيم جبر                        الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد               عضوا- مشرفا
5. م.د. منار عبد الجبار نجم                    الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد               عضوا- مشرفا

الخلاصة

      تعتبر الحروق و الموت الموضعي في الأنسجة الحية احدى المشاكل الرئيسية في المجال الطبي وتركز العديد من البحوث على تطوير انسجة تعتبر بدائل للجلد المتضرر وتصنع باستخدام طرق تصنيع مختلفة.

تعد طريقة البرم الكهربائي احدى اهم طرق التصنيع التي تستخدم لتحضير الأنسجة الطبية لأنها تنتج نسيج ذو تركيب ليفي يعزز التصاق الخلايا من خلال المساحة السطحية العالية نسبةً للحجم.

علاوةً على ذلك، توفر هذه الطريقة التركيب المسامي بمسامية مفتوحة مما يسمح للخلايا بالتغلغل الى داخل النسيج لتكوين نسيج ثلاثي الأبعاد.

في هذه الدراسة، تم تحسين الخواص الميكانيكية (مقاومة الشد)، قابلية التبلل، النسبة المئوية للسمية (Cytotoxicity%) بالإضافة الى انتشار الخلايا الجنينية (Rat Embryonic Fibroblast) (REF cells) على نسيج البولي يوريثان المصنع بطريقة البرم الكهربائي وبتركيز (10%) وزن/حجم من خلال خلط البولي يوريثان مع مادة بوليميرية طبيعية وهي الجيتوسان (chitosan).

أدى اضافة هذه المادة الطبيعية الى تحسين التصاق الخلايا على النسيج المصنع لكون هذه المادة ذات طبيعة محبة للماء (Hydrophilic)، كما أدى خلط هذه المادة مع البولي يوريثان الى تحسين مقاومة الشد بنسبة كبيرة، حيث اظهرت النسبة الأولى من الخلائط [1:6] [chitosan:PU] زيادة متوسطة في معامل المرونة مع تركيب غير منتظم من الألياف مع بعض الإنتفاخات (beads).

أدت زيادة نسبة البولي يوريثان الى الجيتوسان في العينات [1:10]، [1:20] [chitosan:PU] الى زيادة معامل المرونة للبولي يوريثان النقي من (1.518) ميكا باسكال الى (12.99) و (12.81) ميكا باسكال على التوالي مع امتلاك هذين النسيجين تركيب ليفي اكثر انتظاماً خالياً من العيوب. ترتبط قابلية التبلل للنسيج المصنع بطريقة البرم الكهربائي بشكل كبير مع معدل قطر الألياف، اذ تقل مع انخفاض قطر الليف وتصبح كارهة للماء (Hydrophobic). أدت اضافة الجيتوسان الى البولي يوريثان الى زيادة نسبة التبلل لأحتواء الجيتوسان على مجموعتي الأمين الأساسية (NH₂) و الهيدروكسيل (OH). لقد كانت أفضل نسبة قابلية تبلل في عينات الخلائط [1:6]، [1:20].

النسبة المئوية للسمية (Cytotoxicity%) انخفضت مع اضافة الجيتوسان للبولي يوريثان وخصوصاً في عينات الخلائط [1:10]، [1:20]، لأن اضافة هذه المادة الطبيعية مع المادة الصناعية يحسن من التوافقية الأحيائية (Biocompatibility) ويزيد من نسبة الخلايا الحية. أفضل انتشارية (Proliferation) للخلايا الجنينية (REF cells) تم ملاحظتها ايضاً في عينات الخلائط [1:10]، [1:20].

Abstract

Burns and skin necrosis is considered one of the major problems faced in the medical field and a lot of researches are focusing on developing tissues as substitutes for damaged skin using many fabrication methods. Electrospinning is one of the most important fabrication methods used for scaffold preparation, by providing fibrous structure which enhances cell adhesion through the high surface area to volume ratio. Besides, the porous structure with open porosity will allow the cells to penetrate to form a 3-D tissue. In this study, the mechanical properties (tensile strength), wettability, cytotoxicity% and Rat Embryonic Fibroblast REF cells proliferation of electrospun pure polyurethane PU scaffold in a concentration of 10% w/v were improved by blending polyurethane with chitosan. This natural material will enhance the cell adhesion since it is a hydrophilic material. Blending polyurethane with chitosan highly increased the tensile strength of the prepared scaffolds. The first specimen with ratio [1:6] [chitosan:PU] revealed medium increase in the modulus of elasticity but with non-uniform fibrous structure. Increasing the ratio of polyurethane to chitosan in other specimens [1:10] and [1:20] [chitosan:PU], highly increased the modulus of elasticity of pure polyurethane from 1.518 Mpa to 12.99 and 12.81 Mpa respectively with more uniform fibrous structure.

Moreover, the wettability of the electrospun fibrous structures is highly related with the average fiber diameter, it is decreased with decreasing fiber diameter since it becomes hydrophobic. Adding chitosan to PU will increase the wettability% because of the primary amine NH2 and OH functional groups. The best wettability% noticed in [1:6] and [1:20] blend scaffolds.

Cytotoxicity % decreased with adding chitosan to PU especially in [1:10] and [1:20] blend scaffolds, because adding natural material (chitosan) with the synthetic material will enhance the biocompatibility and increase the number of viable cells. Best REF cells proliferation was also notices in [1:10] and [1:20] blend scaffolds.

تم تقويم الرسالة علمياً من قبل أ.د. خالد مرشد عويد/ الجامعة المستنصرية/ كلية الهندسة/ قسم هندسة المواد، ولغوياً من قبل أ.م.د. ميادة رحيم عيسى/ الجامعة التكنولوجية / مركز اللغة الانكليزية.

وقد أجريت المناقشة في أجواء علمية وتم منح الطالبة درجة الماجستير بتقدير (مستوفي) بعد إكمال جميع التعديلات التي وضعت من قبل المناقشين.