بررسي خواص سايشي و سميت سلولي نانوكامپوزيت سيانواكريلات تقويت شده با ذرات 2SiO جهت مصارف دندانپزشكي

سيما افشارنژاد1*، جواد بهروان2، مهرداد كاشفي3، زهرا باقري4، مليكا احتشام قرائي5، خديجه شاهرخ آبادي6، سعيد كهربائي7
استاديار، دانشكده پزشكي، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد مشهد، گروه بيوشيمي، مشهد، ايران
استاد، دانشكده داروسازي، دانشگاه علوم پزشكي مشهد، گروه بيوتكنولوژي، مشهد، ايران
دانشيار، دانشكده مهندسي، دانشگاه فردوسي مشهد، گروه مواد و متالورژي، مشهد، ايران
كارشناس ارشد، دانشكده مهندسي، دانشگاه فردوسي مشهد، گروه مواد و متالورژي، مشهد، ايران
مربي، دانشكده داروسازي، دانشگاه علوم پزشكي مشهد، گروه بيوتكنولوژي، مشهد، ايران
استاديار، دانشكده علوم، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد مشهد، گروه ژنتيك، مشهد، ايران
مربي، مؤسسه آموزش عالي سجاد، گروه مهندسي مواد و متالورژي، مشهد، ايران
* sanegad@yahoo.com
(تاريخ دريافت: 05/06/91، تاريخ پذيرش: 01/11/91)

چكيده
امروزه چسبهاي سيانواكريلات كاربردهاي گستردهاي در پزشكي و دندانپزشكي پيدا كردهاند. هدف پژوهش حاضر، بررسي نقش نانو ذرات 2SiO بر رفتار سايش چسب سيانواكريلات در محيط شبيه سازي شده بزاق مصنوعي ميباشد. رفتار سـايش سـيانواكريلاتبا مقادير متفاوت نانو ذرات 2SiO توسط آزمون سايش ميله بر صفحه مطالعه شده و مكـانيزم سـايش نمونـههـا بـا اسـتفاده از تصـاويرSEM مورد بررسي قرار گرفته است. علاوه بر اين، تغييرات در ميزان سـختي، دمـاي افـت جـرم ناشـي از تخريـب حرارتـي و ميـزان حرارت آزاد شده در اثر خودگيري مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنين به منظـور بررسـي زيسـت سـازگاري ايـن مـواد ، آزمـون سميت سلولي بر روي سلولهاي فيبروبلاست لثه موش رده L929 با استفاده از روشMTT1 انجام شده است. نتايج نشـان داده انـد كـهاف زايش در مي زان ن انوذرات تقوي ت كنن ده در كامپوزي ت زمين ه س يانواكريلات، منج ر ب ه اف زايش مقاوم ت ب ه س ايش و س ختي سيانواكريلات شده و افزايش دما ناشي از خودگيري چسب را بهشدت كاهش ميدهد. علاوه بـر ايـن، كامپوزيـت حاصـله درجـاتپائينتري از سميت سلولي نسبت به پايه سيانواكريلات خود نشان ميدهد.

واژه هاي كليدي:
چسبهاي سيانواكريلات، نانو ذرات 2SiO، مكانيزم سايش، سميت سلولي
1- مقدمه
سيانو اكريلات ها چسبهاي تك جزئي و بـدون حلالـي هسـتندكه پيوندهاي قوي با انواع گوناگوني از زيرمواد بر قرار ميكننـد .
.

اين مواد در دماي محيط بهوسـيله پليمريزاسـيون آنيـوني سـختميشوند. عمل پليمريزاسيون هم به وسيله رطوبت جذب شـده ازسطح و هم بهوسيله سطوح قليايي آغاز ميشود [1]. اين تركيباتاز نظر ساختماني استر ميباشـند (سـاختار پايـه آنهـا در شـكل 1 نشان داده شده اسـت ). واكـنش پـذيري بـالاي آنهـا مربـوط بـهقابلي ت برداش تن الكت رون اس تر و گ روهه اي نيتري ت ب راي ب ه اش تراك گذاش تن ب ار منف ي اس ت [2]. خصوص يت ب ارز اي ن چسبها خودگيري سريع بوده كه منجـر بـه تشـكيل يـك پليمـرترموپلاسـت م ي گـردد . از آنج ا ك ه واكـنش پليمريزاس يون در 5 <PH متوقف ميشود [3]، معمـولاً بـا اضـافه كـردن مقـادير كم ي اس يد ض عيف ب ه چس ب از پليمـر ش دن چس ب هنگ ام نگهداري وقبل از استفاده جلوگيري ميشود. بـه صـورت كلـي اسيدهاي لـوويس بازدارنـدههـاي مناسـبي هسـتند [4]. از طـرف ديگر، پليمريزاسيون سيانواكريلاتها در حضور بازهاي ضعيف آغاز ميشود. لذا هر نوع دهنده الكترون ميتواند محرك پليمـر شدن باشد [5]. بيركنشـو 2 و همكـارانش از كـافئين 3، پـرادين 4 و بوتيل امين5، به عنوان شروع كننـده پليمـر شـدن اسـتفاده كردنـد[6]. از مزاياي سيانواكريلات ميتوان به سرعت خودگيري بالاي آن تحت فشارهاي بسيار كم، اسـتحكام بـالاي برشـي و كششـياتصال، اشتعال و مخاطرات مسموميت كم به دليل عدم استفاده از حلال، استفاده آسان (به دليل تـك جزئـي بـودن و عـدم نيـاز بـهمخلوط كردن)، مقاوم بودن در برابر حلال و قابليت كاربرد وسيع آن (توانايي اتصال با بيشتر زيرلايهها) اشاره نمود [7]. عـلاوه بـر كاربردهاي متعارف اين چسب در اتصال قطعات در صنايع بسـتهبندي، بهداشـتي و الكترونيـك، بـا توجـه بـه زيسـت سـازگاري مناسب اين چسب با بافت بدن انسان، تحقيقات زيـادي بـر روي كاربرد سيانواكريلات در علوم پزشكي انجام شده است [8-12].

شكل (1): استرها ي سيانواكريلات.
سيانو اكريلاتها به دليل چسبندگي بالا براي كاربردهـاي دنـدانمناسب بوده و به صورت كووالانت با عاج دندان پيوند مـي دهنـد[13]. در نتيجـ ه اچ كـ ردن آنهـ ا بـ راي افـ زايش چسـ بندگي ميكرومكانيكي نياز نميباشـد . از آنجـا كـه سـيانواكريلاتهـا بـهســرعت در مجــاورت يــون هــاي هيدروكســيل آب پليمريــزه ميشوند، ميتواند با عاج دندان زماني كـه مرطـوب باشـد پيونـددهــــد [14-16]. بــــه منظــــور كاربردهــــاي دندانپزشــــكي،سيانواكريلاتها با مواد مختلفـي كامپوزيـت شـدهانـد كـه از آنجملــه مــي تــوان از هيدروكســي آپاتيــت [17-18]، و ســيليكا [19-20] نام برد. اغلب مـواد دندانپزشـكي متحمـل نيروهـايي درحين توليد و يا در حين جويدن مـي شـوند. بنـابراين خصوصـياتمكانيكي در درك و تعيين رفتار مواد تحـت بارگـذاري اهميـتمـي يابنـد . يكـي از مه م تـرين ايـن خ واص، رفتـار سايشـي م واددندانپزشكي به خصوص كامپوزيـت هـاي دنـداني اسـت. سـايش مواد دنداني ميتواند ذرات فعال بيولوژيكي ايجاد كنـد كـه ايـنذرات فع ال م يتوانن ـد پاس خ الته ابي را تحري ك كنن د [21].
همچنين روند سايش ميتواند عملكرد مواد دنداني را تحت تأثير قرار دهد. به علاوه امكان ايجـاد تغييراتـي در بافـت هـاي اطـرافدهــان در نتيجــه ســايش نيــز وجــود دارد [22]. از آنجــاييكــه تحقيقات اندكي برروي بررسي خواص سايشي سـيانواكريلات وتقويت سيانواكريلات با ذرات نانومتري صورت گرفته اسـت، از اين رو لازم است اين مواد از نظر سميت سلولي نيز مورد بررسـيقرار گيرند. در اين پژوهش تلاش شده تـا نـانو كامپوزيـت زمينـهسـيانو اكريلات تقويـت شـده بـا نـانوذرات 2SiO (نانوكامپوزيـتسيانواكريلات/ 2SiO) به عنوان كامپوزيت دنـداني توليـد شـده و رفتــار سايشــي و نيــز ســميت ســلولي آن بــر روي ســلول هــاي فيبروبلاست دهان در محيط كشت سلولي بررسي شود.

مواد و روش تحقيق
مواد اوليه
در پژوهش حاضر از چسـب آلكوكسـي اتيـل سـيانواكريلات بـاشماره 460 از شركت loctite بـا ويسـكوزيته MPa.S 40 و وزن مولكولي 3g/cm 1/1 به عنوان فاز زمينه استفاده شد. هـم چنـين ازپودر 2SiO با قطر متوسط ذرات nm 16 و خلوص 99% به عنـوانفاز تقويت كننده بهره گرفته شد. تصوير تهيه شده توسـط TEM اين پودر در شكل (2) نشان داده شده است.
از آنجا كه هنگـام افـزودن نـانوذرات 2SiO بـه چسـب، عمليـاتخودگيري تحت يـك واكـنش گرمـازاي بسـيار سـريع صـورتگرفته و مخلوطي با ويسكوزيته بسيار بالا كه قابليت قالب گيـري را ندارد بوجود ميآيد، از اسيد پاراتولوئن سولفونيك، محصول شركت Merck با خلوص بيش از 98% و دانسيته 3g/cm 24/1 بـهعنوان بازدارنده پليمريزاسيون استفاده شد. در اين تحقيق به دليـلسازگاري كافئين با بدن [23] از كـافئين بـه عنـوان خنثـي كننـدهاسيد و شروع كننده خودگيري استفاده شد.
روش توليد نانوكامپوزيت سيانواكريلات/ 2SiO فرمولاسيون استفاده شده بـراي توليـد نمونـههـاي نانوكامپوزيـتسيانواكريلات/ 2SiO در جدول (1) آورده شـده اسـت. مخلـوطسازي پودر و چسب توسط همزن مغناطيسي انجام شـد. مخلـوطحاصل در قالـب هـايي اسـتوانه اي شـكل از جـنس پلـي اتـيلن بـهقطرmm5/3 و ارتفاع mm8 ريخته شد. شكل (2) ترتيب افـزودنمواد پايدار كننـده و آغـاز كننـده خـودگيري و مراحـل مخلـوطسازي پودر 2SiO و سيانواكريلات را نشان ميدهد.
به منظور حداكثر شبيهسازي با محـيط بـدن عمليـات حـل كـردناسيد و كافئين در چسب و همچنين خودگيري چسـب در دمـايC°37 صورت گرفت. پس از عمليـات خـودگيري مخلـوط هـاي آماده شده، نمونهها از داخل قالب خارج و تـا قطـر نهـايي mm 3 ماشينكاري شدند.
آزمونهاي انجام شده بر روي كامپوزيت حاصله
شـــــ دند و توســـــ ط دســـــ تگاه ميكروســـــ ختي ســـــ نج
MicroMet 4, Buehler))، با نيروي 50 گرم مورد آزمايش قرار
گرفتند. شكل (3): مراحل مخلوط سازي پودر 2SiO و سيانواكريلات.

2-3-1- آزمونهاي فيزيكي و مكانيكي نمونهها پس از مانت شدن توسط لايه نازكي از طلا پوشـش داده

SiO2 TEM شكل (2): تصوير از نانوذرات .

جدول (1): فرمولاسيونهاي تهيه شده جهت توليد نانوكامپوزيتهاي سيانواكريلات/ 2SiO در حضور wt% 5/0 اسيد و wt% 5/1 كافئين.
ميزان پودر 2wt%) SiO) ميزان چسب (wt%) نام نمونه
0 98 Cy/0% SiO2
7 91 Cy/7% SiO2
9 89 Cy/9% SiO2
11 87 Cy/11% SiO2
13 85 Cy/13% SiO2

بر روي هر نمونه 20 سختي اندازهگيري شد و ميـانگين آن هـا بـهعنوان عـدد سـختي گـزارش شـد . در ايـن پـژوهش بـراي انجـامآزمون سايش از روش ميله بر روي صفحه6 استفاده شـد . سـايشتوسط ديسك سايندهاي از جنس اكسيد آلومينيوم انجـام و بـرايهر نمونه يك ديسك ساينده جديد استفاده شد. بـه منظـور شـبيهسازي شرايط آزمايش با شرايط دهان، نمونـه هـاي تهيـه شـده در محيط ساينده شـامل مخلـوط بـزاق مصـنوعي (4/7 pH=) مـورد سايش قرار گرفتند (جدول 2).

جدول (2): تركيب بزاق مصنوعي.
نام ماده فرمول شيميايي ميزان (گرم در يك ليتر آب مقطر)
كلريد پتاسيم KCl 0/400
كلريد سديم NaCl 0/400
كلريد كلسيم CaCl2.2H2O 0/906
فسفات دي هيدروژن سديم NaH2PO4.2H2O 0/690
سولفيد سديم Na2S.9H2O 0/005
اوره CO(NH2)2 1/000

آزمون سايش تحت دو نيروي كمينه و بيشينه (به ترتيـب N 6/5 و N3/12) در تعـداد دور ثابـت و برابـر بـا 2500 (زمـان 34 دقيق ه) انجام گرديد [24] و نرخ سايش بر اساس ميزان افـت جـرم نمونـهدر مسافت طي شده گزارش شد.
كليه آزمايشات فوق براي هريك از نمونهها در 3 سري انجام شد و ميانگين نرخ سايش گزارش گرديد. همچنين به منظور مشاهده سطح تحت سايش و مشـخص كـردن مكـانيزم سايشـي، بررسـيميكروسكوپي الكتروني روبشي (SEM) بر روي نمونـه هـا انجـامشد. محدودهي پايـداري حرارتـي نم ونـه هـاي تهيـه شـده توسـطآزمــون TGA بــا دســتگاه (TGA-50, Shimadzu, Japon) بررس ي گردي د. ه مچنــين مي ـزان ان ـرژي آزاد ش ـده در حــينخودگيري نمونهها توسط دستگاهDSC-60, Shimadzu, ) DSC Japon) بررسي شد.

MTTassay آزمون -2-3-2
بـ ه منظــور بررسـ ي اثــرات سـ ميت سـ لولي نانوكامپوزيــت سيانواكريلات/ 2SiO، از تيره سـلولي (Cell Line) فيبروبلاسـتلثــــــــــــــــــــــــــه مــــــــــــــــــــــــــوش و روشMTT
(3-4.5-dimethyl thiasol-2yl)2.5 diphenyl terazolium bromide) استفاده شد. از آنجا كـه بخـش اصـلي بافـت هـاي لثـهاي كـه درمعــرض عناصــر آزاد شــده از مــواد دنــداني قــرار مــيگيرنــد، سلولهاي فيبروبلاست مـي باشـند، ايـن سـلولهـا جهـت آزمـونانتخاب شدند [25]. آزمايش MTT كه يك روش رنـگ سـنجياست كه ميزان رنگ توليد شده با تعداد سـلول هـايي كـه از نظـرمتابوليك فعال هستند رابطه مستقيم دارد [26-27].
2-3-3- تهيه عصاره از كامپوزيت سيانواكريلات/ 2SiO به منظور آزاد سازي بيشتر مواد توكسيك، پـس از افـزودن بـزاقمصنوعي (رجوع به جدول 2)، نمونهها به مـدت 5 روز در دمـاي C˚37 در دستگاه شيكر قرار داده شدند. ميزان بزاق بـه كـار رفتـهبراي هر نمونه 10 ميلي ليتر بود. به محيط حاوي مواد آزاد شده از هر نمونه، عصاره گفته ميشود [28].
2-3-4- ارزيــابي اثــرات سيتوتاكسيســيتي كامپوزيــت
سيانواكريلات/ 2SiO بر سلولهاي L929
1- در بررسي انجام شده، ابتدا سلولهاي فيبروبلاسـت موشـي از نـوعL929 ب ا كـدNCBJ C162 از انيس يتو پاسـتور اي ران تهي هگرديد. جهت ارزيابي كمي اثـرات سـميت سـلولي عصـاره آزادشده از نمونهها، آزمون MTT براي سلولهاي L929 بـه صـورتس هت ايي (Triplicate) و در س ه پلي ت 96 خان هاي انج ام ش د.
سلولهاي L929 به گونهاي كشت داده شدند كه در هر چاهـك2500 ســ لول بــ ه همــ راه 200 ميكروليتــ ر محــ يط كشــ ت
Elisa Plate Reader قرائـت شـد. لازم بـذكر اسـت كـه شـدتجذب، نسبت مستقيم با تعـداد سـلولهاي زنـده دارنـد. بـ ه منظـورتبـ ديل بـ ه درصـ د سـ لولهاي زنـ ده ، از فرمـ ول (1) اسـ تفاده ميشود [29].
59260751486454

Dublecco Modified Eagle Medium (DMEM) باشد. سپس سلولها به مدت 24 ساعت انكوبـه شـدند و 20 ميكروليتـر از هـركدام از عصارهها كه در مرحله قبل تهيه شده بود به هـر چاهـك اضافه گرديد. براي كنترل فقط از سلولهاي فيبروبلاسـتL929 و محيط كشت DMEM فاقد عصـاره اسـتفاده شـد. پليـت هـا بـهمدت 24، 48 و 72 ساعت انكوبه شدند. رنـگMTT بـا غلظـت 5 در PBS ح ل و س پس فيلت ر گردي د. ب ه ه ر چاه ك 20ميكروليت ر رن گ MTT اف زوده ش د و ب ه م دت چه ار س اعتنگهداري شد. پس از چهـار سـاعت بـا برگردانـدن پليـت محـيطكشت تخليه شد. سپس به هر چاهك 200 ميكروليتـرDMSO و 20 ميكروليتر بافر گلايسـين اضـافه شـد. پـس از مخلـوط كـردنمحيط و سلولها، جذب نوري در طول موج 570 نـانومتر توسـطنمونههاي ديگر از خود نشان داد.
3-2- بررسي نتايج حاصل از آزمون سايش
شكل (5) نتايج آزمون سـايش در محـيط بـزاق مصـنوعي در دونيـروي كمين ه و بيش ينه (ب ه ترتي بN 6/5 و N3/12) را ب راي نمونهها با درصد مختلف پودر 2SiO را نشان ميدهد.
76962241218

جذب سلولهاي در تماس هركدام از عصارهها در هر چاهك (1) 100× جذب سلولهاي شاهد در هر چاهك

نتايج و بحث
3-1- بررسي نتايج حاصل از آزمون ميكروسختي سنجي:
شكل (4) نتايج حاصـل از آزمـون ميكروسـختي سـنجي بـر روينمونههاي تهيه شده را نشان ميدهد.

شكل (4): نتايج حاصل از آزمون ميكرو سختي سنجي براي نمونههاي كامپوزيتي با مقادير متفاوت نانوذرات 2SiO.

همانطور كه مشخص اسـت بـا افـزايش درصـد پـودر سـراميكي2SiO، سختي كامپوزيت افزايش يافته است. علت افزايش سختي كامپوزيت با افـزايش درصـد پـودر سـراميكي افـزوده شـده تـابععواملي چون سختي نـانوذرات تقويـت كننـده 2SiO و هـم چنـينايجــاد پيونــد بــين ذرات 2SiO و ســيانواكريلات اســت . نمونــه كامپوزيتي با 13% وزنـي پـودر حـداكثر سـختي را در مقايسـه بـا

شكل (5): تغيير در نرخ سايش براي نمونههاي كامپوزيتي با مقادير متفاوت
نانوذرات 2SiO.

همانطور كه از اين شكل مشخص اسـت، افـزايش درصـد پـودرتأثير چشمگيري در بهبود مقاومت به سايش داشته است.
همچنين شكل (5) نشان ميدهد كـه ميـزان جـرم مـاده از دسـترفته در اثر سايش براي بار بيشينه نسبت به ميزان افـت جـرم مـادهدر بار كمينه، بيشتر است. حـال آن كـه ايـن ميـزان جـرم مـاده ازدست رفته به ازاي بـار كمينـه و بـار بيشـينه اخـتلاف چنـداني بـايكديگر ندارند.
3-3- بررسي نتايج اثر افزايش پودر بر مكانيزم سايش شكل (6)، تصـاويرSEM از سـطح سـايش نمونـه بـدون پـودر ونمونههاي كامپوزيتي بـا مقـاديري مشـخص درصـد وزنـي پـودر 2SiO را در حالت اعمال باربيشينه نشان ميدهد. با توجه به شـكل
(6- الف)، مشخص است كه مكانيزم سايش براي نمونهي بـدونپودر سايش چسبنده ميباشـد . ايـن نـوع سـايش در اثـر شكسـتناتصالات بين دو سطح مورد سايش در اثـر حركـت نسـبي آن دوبوجود ميآيد. از طرفي از آنجا كه ريزساختار حاصـل از سـايشخراشي داراي خطوطي موازي در جهت سـايش مـيباشـد [30]، افزايش 7% پودر 2SiO، مكانيزم سـايش را از سـايش چسـبنده بـهسايش خراشـي تغييـر داده اسـت (شـكل 6- ب). تصـاويرSEM براي نمونههاي كامپوزيتي با 9% ، 11% و 13% درصد وزني مؤيـداين مطلب ميباشد كه مكانيزم سايش هـم چنـان مكـانيزم سـايشخراش ي ب اقي م يمان د (ش كل 6- ج و 6- د). از مقايس ه ش كل (6- د) با ساير تصاوير نمونههاي كامپوزيتي ميتوان نتيجه گرفت

SEM شكل (6): تصاوير نمونهي بدون پودر و نمونههاي كامپوزيتي با مقاديري مشخص درصد وزني پودر 2SiO.
كه شدت شيارها و تركهاي بوجود آمده در سايش خراشـي بـهمراتب كمتر است.
اين امر به اين علـت اسـت كـه در كامپوزيـت 13% وزنـي ميـزانكمتري ماده پليمري نرم وجود دارد. در نتيجه تـرك هـاي ايجـادشده در حين آزمون سايش پس از رشـ د بـه ذرات سـخت 2SiO رسيدهاند و اين امر مانع از گسترش بيشتر ترك ميشود.

3-4- بررسي نتايج حاصل از آزمون TGA
نتــايج حاصــل از آزمــونTGA بــراي نمونــه ي بــدون پــودر و كامپوزيت بهينه (سـيانواكريلات و 13% درصـد وزنـي 2SiO) در شكل (7) نشـان داده شـده اسـت. جـدول (3) ميـزان دمـاي 10% تخريب و 50% تخريب را براي نمونهي بدون پـودر و كامپوزيـتسيانواكريلات/2SiO را نشان ميدهد.
نت ايج حاص ل از آزم ونTGA نش ان دهن ده آن اس ت ك ه در محدوده دمايي بدن هيچگونه افت جرمي ناشي از شكست پيونـدو يا تخريب كامپوزيت رخ نـداده اسـت. همـانطور كـه ملاحظـه ميشود دماي شروع افت جـرم كامپوزيـت حـاوي 13% پـودر از دماي شروع افت جرم نمونهي بدون پودر بيشتر است.
علــت ايــن امــر تشــكيل پيونــد جديــد بــين پودرهــاي 2SiO و سيانواكريلات، عنوان شده كه اين پيوندها نياز به دمـاي بـالاتريبراي تخريب دارند [31].

TGA شكل (7): نتايج حاصل از آزمون براي نمونهي بدون پودر و كامپوزيت سيانواكريلات و 13% درصد وزني 2SiO.

جدول (3): ميزان دماي 10% تخريب و 50% تخريب را براي نمونه ي بدون پودر و كامپوزيت سيانواكريلات و 2SiO .
T-10% (°C) T-50% (°C)
Cy/0%SiO2 246/15 224/66
Cy/13%SiO2 222/04 246/12

همانطور كه در جدول (3) بـه وضـوح مشـخص اسـت، حضـورذرات ن انومتري س يليكا و مح دود شـدن حرك ت زنجي ره ه اي پليمري باعث افزايش دماي %01-T و %05-T بـراي نمونـهي بـدونپودر شده است.
3-5- بررسي نتايج حاصل از آزمون DSC شكل (8) نتايج حاصـل از آزمـونDSC را بـراي نمونـهي بـدونپودر و نمونه كامپوزيتي حاوي 13% پودر نشـان مـيدهـد . مـدتزمان خودگيري عامل بسيار مهمي در تهيه كامپوزيتهاي دنداني ميباشد. نتايج حاصل از آزمايش نشان دهنده كاهش مدت زمان خ ودگيري نمون ه ك امپوزيتي نس بت ب ه نمونـه ي ب دون پـودر ميباشد. علت اين پديده عمـدتا وجـود رطوبـت در سـطح پـودراست. براي محاسبه گرماي آزاد شـده در اثـر خـودگيري، سـطحزير نمودار اندازگيري شده است. همـان طـور كـه در جـدول (4) نشـ ان داده شـ ده اسـ ت، افـ زايش 13% پـ ودر 2SiO بـ ه پليمـ ر سيانواكريلات باعث شده كـه ميـزان گرمـاي آزاد شـده كـاهشيابد. علاوه بر مقـدار كـمتـر چسـب در نمونـه كـامپوزيتي عامـل ديگر در كاهش گرماي آزاد شده در اثر خـودگيري كامپوزيـت را ميتوان در ايجاد پيوند بين نانو ذرات سـراميكي 2SiO و پليمـرسيانواكريلات و كـاهش تحـرك زنجيـره هـاي پليمـري و نتيجتـاًگرماي آزاد شـده در حـين خـودگيري جسـتجو كـرد [31]. بـالارفـ تن دمـ ا در اثـ ر آزاد شـ دن گرمـ اي واكـ نش ، در مــورد كامپوزيتهاي با كاربرد پزشـكي بسـيار حـائز اهميـت اسـت. در بررسيها مشخص شده است كه افزايش دما به بيش از 10 درجـه سانتيگراد در مورد كامپوزيتهاي دنداني ميتواند به بافتهـاي اطراف آن آسيب برساند [32].

در جدول (4) ميزان افزايش دما ناشـي از خـودگيري كامپوزيـت بهينه و نمونه چسب خالص نمايش داده شده است.

DSC شكل (8): نتايج حاصل از آزمون را براي نمونه سيانواكريلات خالص و نمونه كامپوزيتي.

جدول (4): اطلاعات مربوط به آزمون DSC براي كامپوزيت سيانواكريلات
/ SiO2 و نمونهي بدون پودر.
نمونه گرماي آزاد شده
ناشي از خود گيري بازاي واحد جرم (J/g) افزايش دما ناشي از خودگيري
(°C)
Cy/13%SiO2 139/73 2
Cy/0%SiO2 202/53 16

نتايج نشان ميدهد ميزان افزايش دما ناشـي از گرمـاي آزاد شـدهدر حين خودگيري كامپوزيت سيانواكريلات / 2SiO ناچيز اسـتو در محدودهاي است كه در رابطه با كامپوزيتهـاي دنـداني بـهبافتهاي اطراف آسيب نميرساند. حال آن كه اين افـزايش دمـادر رابطه با نمونهي بدون پودر به وضوح بيشتر است.
3-6- بررسي نتايج آزمون MTT
جدول (5) نتايج آزمون MTT بهصـورت ميـانگين درصـد بقـايسلولها در هر كدام از عصـاره هـاي سـيانواكريلات، كامپوزيـت (كامپوزيــ ت حــ اوي 13% وزنــ ي Cy/13%SiO2 = SiO2) و رق ته ـاي مختل ف عص اره كامپوزي ت در مقايس ه ب ـا كنت رل(گروهي از سلولهاي L929 كه عصارهاي دريافت نكرده بودند) را نشان ميدهد.

شكل (9): ميانگين درصد بقاء(زنده ماندن) سلولهاي تيمار شده با عصاره سيانواكريلات، كامپوزيت و نيز رقتهاي آن در مقايسه با سلولهاي تيمار نشده با هيچكدام از عصاره ها (گروه كنترل) در زمانهاي مختلف

جدول (5): درصد زنده ماندن سلولهاي L929 در مجاورت عصاره فقط30% سلولها زنده ماندند).
كامپوزيت، سيانواكريلات و رقت 25/0 و 5/0 عصاره كامپوزيت
ميانگين درصد زنده ماندن سلولها در مجاورت هر عصاره بقاء سلول
L929

سيانواكريلات كامپوزيت رقت 5/0 رقت 25/0 كنترل 62/8 ± 29/7 75/8 ± 20/4 79/5 ± 14/8 86/7 ± 12 100 روز اولو آخر
89/4 ± 5/5 89/7 ± 5/8 92/1 ± 3/9 94/8 ± 6/1 100 24 ساعت
64/4 ± 16/3 89/3 ± 17 89/7 ± 1/9 92/5 ± 3/6 100 48 ساعت
36/2 ± 6/9 64/4 ± 15/5 66/9 ± 8/2 78/6 ± 11/2 100 72 ساعت
در پژوهش حاضر با افزايش زمان مجاورت سـلول هـا بـا عصـاره(مــ واد آزاد شــ ده) از كامپوزيــ ت 2Cy/13%SiO، درجــ ات پائينتري از سميت سلولي نسبت به سيانواكريلات خـالص ديـدهشد كه اين مطلب بيانگر اين است كه افزودن نانوذرات 2SiO نـه تنها باعث افزايش خواص سايشي ميشود، بلكه مـي توانـد باعـثكاهش سميت سيانوآكريلات نيز گـردد . از آنجـائي كـه تركيـب
3086101148538 س يانوآكريلات ناپاي دار ب وده اس ت و تح ت شـرايط محيطـي ميتواند فرمالدئيد و سيانور موجود در خود را آزاد كند كـه هـردو ماده مذكور براي سلول سمي ميباشد [33]. وجـود نـانوذراتسيليكات در مجاورت سيانواكريلات از طريـق افـزايش پايـداريدر اين ماده باعث كاهش در آزاد شدن ايـن مـواد توكسـيك درعصاره شده از اين رو كامپوزيت حاصله نسبت به سـيانواكريلاتخالص بكار گرفته در آن، از سميت كمتري برخوردار است.

L929 4- نتيجهگيري
كاهش درصد بقاء در مجاورت عصاره سيانواكريلات نسـبت بـهنمونه كامپوزيتي ديده ميشود. هـم چنـين هرچـه غلظـت عصـارهكامپوزيت بيشتر مـي شـود (رقـت 5/0 نسـبت بـه 25/0)، كـاهشدرصد رشد سلولي ملاحظـه مـيگـردد . شـكل (9) تـاثير عصـارهحاص ل از كامپوزي ت هم راه ب ا دو رق ت 25/0 و 5/0 آن و ني ز سيانواكريلات خالص (تقويـت نشـده بـا نـانو ذرات 2SiO) بكـارگرفته در آزمون را بعـد از 24، 48 و 72 سـاعت نشـان مـيدهـد . نمودار ذكر شده نشان ميدهد كه سلولها در مجاورت با عصاره آزاد شده از كامپوزيـت پـس از 24 و 48 سـاعت بـيش از 70% و بعد از 72 ساعت تقريبـاً نيمـي از سـلولهـا زنـده ماندنـد. ايـن درحاليست كه پس از گذشت 72 سـاعت، عصـاره سـيانوآكريلاتبراي سلولهـا اثـر سـميت بيشـتري از خـود نشـان دادنـد (تقريبـاب ه منظ ور بررس ي رفت ار نانوكامپوزي ت س يانواكريلات/2SiO، آزمونهاي ميله بر صفحه، ميكروسختي سـنجي،DSC ،TGA ، و همچنين بررسيهاي SEM و STM انجام شد و نتايج زير حاصل گشت.
حضور نـانوذرات 2SiO باعـث بهبـود سـختي و كـاهش نـرخسايش ميشود.
با افزايش نانوذرات 2SiO به سـيانواكريلات، مكـانيزم سـايشاز چسبنده به خراشي تغيير ميكند.
كامپوزيت حاصل شده نسبت به سيانواكريلات تقويت نشده، در دماهاي بالاتري دچار افت دماي ناشي از تخريـب كامپوزيـتميشود.
زم ان ش روع و پاي ان خ ودگيري ن انو كامپوزي ت نس بت ب هسيانواكريلات تقويت نشده كاهش پيدا ميكند.
ميــزان افــزايش دمــا ناشــي از گرمــاي آزاد شــده در حــينخ ودگيري نانوكامپوزي ـت بهين ه در مقايس ه ب ا س يانواكريلات تقويت نشده، به وضـو ح كمتـر بـوده و لـذا بـه بافـت هـاي دهـان آسيب نميرساند.
با افزايش زمان مجاورت سلولها با عصاره (مـواد آزاد شـده) از كامپوزي ت، درج ات پ ائينت ري از س ميت س لولي نس بت ب ه سيانواكريلات تقويت نشده با 2SiO ديده ميشود.

تقدير و تشكر بدينوسيله از معاونت محترم پژوهشي دانشگاه آزاد اسلامي واحد مشهد به خاطر فراهم آوردن كليه امكانـات انجـام ايـن تحقيـق و هــمچنــين از پرســنل محتــرم بخــش بيوتكنولــوژي دانشــكدهداروســازي دانشــگاه علــوم پزشــكي مشــهد تشــكر و قــدرداني ميگردد.

مراجع
ر .ا .باقري و ا .خوشمنش، “چسبها (آشنايي و كاربرد)”، جهاد دانشگاهي واحد صنعتي اصفهان، چاپ اول، تابستان 1375.

D. E. Packham, “Handbook of AdheSiOn Second Edition”, Copyright 2005.

Metals Handbook, Vol. 21, ASM, USA, 2001.

A. Ludwig, “The Use of Mucoadhesive Polymers in Ocular Drug Delivery”, Advanced Drug Delivery Reviews, Vol. 57, PP. 1595-1639, 2005.

S. H. Ng, J. B. Hull and J. L. Henshall, “Machining of Novel Alumina/Cyanoacrylate Green Ceramic Compacts”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 175, PP.
299-305, 2006.

C. Birkinshaw, M. Buggy, A. O’Neill and J. Chem, “Injection Molding and ExtruSiOn”, International Application Published Under the Patent Cooperation Treaty (PCT), 1996.

Bravo-Osuna, C. Vauthier, A. Farabollini, G. F. Palmieri and G. ponchel, MucoadheSiOn, “Mechanism of Chitosan and Thiolated Chitosan-Poly (Isobutyl Cyanoacrylate) Core-Shell Nanoparticles”, Biomaterials, Vol. 28, PP.
2233-2243, 2007.

Y. Gao1, W. Gu1, L. Chen, Z. Xu and Y. Li, “A Multifunctional Nano Device as Non-Viral Vector for Gene Delivery: In Vitro Characteristics and Transfection”, Journal of Controlled Release, Vol. 118, PP. 381-388, 2007.

B. Petri, A. Bootz, A. Khalansky, T. Hekmatara, R. Müller, R. Uhl, J. Kreuter and S. Gelperina, “Chemotherapy of Brain Tumour Using Doxorubicin Bound to Surfactant-Coated Poly(Butyl Cyanoacrylate) Nanoparticles: Revisiting the Role of Surfactants”, Journal of Controlled Release, Vol. 117, PP. 51-58, 2007.

V. P. Gupta, A. Sharma, Dinesh, Rajnikant, “X-Ray Crystallographic, Spectroscopic and Quantum Chemical Studies on Ethyl 2-Cyano-3-N, N-Dimethyl Amino Acrylate”, Spectrochimica Acta Part A, 2007.

Mcdonnel et al, Cyanoacrylate Composite Forming System, US Patents, 0137784 A1, 2007.

J. S. Ridgway, J. B. Hull and C. R. Gentle, “Development of a Novel Binder System for Manufacturing of Ceramic Heart Valve Protheses”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 109, PP. 161-167, 2001.

S. K. Tomlinson, O. R. Ghita, R. M. Hooper and K. E. Evans, “Monomer ConverSiOn and Hardness of Novel Dental Cements Based on Ethyl Cyanoacrylate”, Dental Materials, Vol. 23, PP. 799-806, 2007.

E.L. Jacobsen and K.A. Shugars, “Sealing Efficacy of a Zinc Oxide-Eugenol Cement, a Cyanoacrylate, and a Cavity Varnish Used as Root Canal Cements”, Journal of Endodontic, Vol. 16, PP. 516–519, 1990.

S. Guzm´an-Armstrong and R.J. Mitchell, “Surface coating and Leakage of Dentin-Bonded Resin Composite
Restorations”, Journal of Dentistry, Vol. 30, PP. 113–118, 2003.

Engineering Materials Handbook, Vol. 3: Adhesives and Sealants, ASM, USA, 1990.

A.J. Bennetts, C.G. Wilde, A.D. Wilson, “Adhesive Cement”, UK Patent No. 2386121, 2003.

J.Chang,”Fluoroalkoxyalkyl-2-Cyanoacrylate Ompositions Used in Tooth Treatment”, US Patent No. 3540126, 1970.

M. Takeuchi, “Sealing Materials Useful in Dental Practice”, US Patent No. 3518762, 1970.

Wassel RW and Walls AW, “A Two-Body Friction Wear test”, Journal of Dental, Vol. 73, PP.46-53, 1994.

M. Torabinejad, T. R. Ford, H. R. Abedi, S. P. Kariyawasam and H. M. Tang, “Tissue Reaction to
Implanted Root-End Filling Materials in the Tibia and Mandible of Guinea Pigs”, Journal of Endodontics, Vol.
24, PP.468-471, 1998.

V. Thumwanit and U. Kedjarune, “Cytotoxicity of polymerized Commercial Cyanoacrylate Adhesive on Cultured Human Oral Fibroblasts”, Australian Dental Journal. Vol. 44, PP. 248-252, 1999.

H. Babich, E. Borenfreund, “Cytotoxic and Morphological Effects of Phenylpropanolamine, Caffeine, Nicotine, and Some of Their Metabolites Studied In Vitro”, Toxicol In Vitro, Vol. 6, PP. 493-502, 1992.

G. Zhang, L.Chang, A. K. Schlarb, “The Roles of NanoSiO2 Particleson the Tribological Behaviorof Short Carbon Fiber Reinforced PEEK”, Composite Science and Technology, Vol. 69, PP. 1029-1035, 2009.

L. T. Poskus, R. S. M. Souza Lima, I. Russoni Lima, J. G. A. Guimarães, E. M. Da Silva and J. M. G. Granjeiro, “Cytotoxicity of Current Adhesive Systems: in Vitro Testing On Cell Culture of L929 and Balb/c3T3 Fibroblasts”, Review of Odonto. Vol. 2, PP. 129-134, 2009.

R. L. Freshney, A. Iranzo, Y. Blanco, F. Graus, J. Santamaria.Culture of Animal Cell. Pharm Res .Vol. 8, PP.35-48, 1999.

Y. Liu, D. A. Peterson, H. Kimura, D. Schubert, “Mechanism of Cellular 3-(4, 5-Dimethylthiazol-2-yl)- 2, 5-Diphenyltetrazolium Bromide (MTT) Reduction” Journal of Neurochem. Vol. 69, PP. 581-593, 1997.

[28] Cytotoxicity Study Using the ISO Elution Method (1X Extract) Lot: 17940.

Mossmann, T, “Rapid Colorimetric Assay of Cellular Growth Survival: Application to Proliferation and Cytotoxicity Assays” Immunol. Methods. Vol. 65, PP. 5563, 1983.

B. J. Briscoe, and D. Tabor, “Friction and Wear of Polymers”, Chapter 1, in Polymer Surfaces (eds D.T. Clark.and J. Feast), John Wiley and Sons, PP. 1–23, New York 1978.

A. Yaghmaee, M. Kashefi, S. M. Zebarjad, “Role of NanoSize SiO2 Additive on the Thermal Behavior of Cyanoacrylate Nanocomposite” Journal of Vinyl & Additive Technology, Vol. 16, PP. 204-208, 2010.

A. R. Eriksson and T. Alberktsson, “Temperature Threshold Levels for Heat Induced Bone Tissue Injury: a Vital-Microscopic Study in the Rabbit”, Journal of Prosthetic Dentistry, Vol. 50, PP. 101-107, 1983.

Cameron JL, Woodward SC, Pulasaki EJ, “The Degradation of Cyanoacrylate Tissue Adhesives” Surgery.
Vol. 58, PP. 424-430, 1965.

6- پينوشت
1-MTT(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5diphenyltetrazolium bromide)
Birkinshaw
Caffeine 4- Pyridine
T-butylamine
Pin-on-Disk



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید