پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر

چکیده موضوع تحقیق: این مطالعه به تهیه و ارزیابی نانوذرات مخاط‌چسب حاوی میدازولام بر پایه ترکیب پلیمری کربومر 934P (Cb) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) برای درمان صرع کودکان اختصاص دارد. صرع یکی از شایع‌ترین اختلالات عصبی در کودکان است که نیازمند سامانه‌های دارورسانی نوین برای بهبود اثربخشی درمانی است.
روش تحقیق: نانوذرات بر پایه ترکیب پلیمری Cb وHPMC با روش امولسیونی-تبخیر حلال سنتز شدند. اجزای فرمول‌بندی به طور منظم برای دستیابی به خواص فیزیکوشیمیایی مطلوب بهینه شدند. مشخصه‌یابی جامع، از جمله ارزیابی مورفولوژی ذرات، توزیع اندازه، پتانسیل زتا، بازده محبوس‌سازی و بارگذاری دارو انجام شد. خواص عملکردی مانند رفتار تورمی در شرایط فیزیولوژیکی، قدرت مخاط‌چسبی و پروفیل رهایش دارو در شرایط آزمایشگاهی به‌طور کامل بررسی شدند تا عملکرد بهینه برای درمان صرع کودکان تضمین شود.
نتایج اصلی: نتایج ارزیابی نانوذرات مخاط‌چسب حاوی میدازولام نشان داد که فرمول‌بندی بهینه‌شده با نسبت2% Cb و 1% HPMC، دارای ساختار نانومتری مناسب با میانگین اندازه 661 نانومتر و توزیع اندازه یکنواخت (شاخص پراکندگی 0/25) بود. از نظر کارایی بارگذاری دارو، سامانه توانسته با بازده محبوس‌سازی60% و درصد بارگذاری 27% مقدار قابل‌توجهی از دارو را در خود جای دهد. ویژگی‌های عملکردی شامل توانایی تورم تا 750% در شرایط فیزیولوژیکی و قدرت چسبندگی مخاطی قابل‌توجه N/m² 8560 از دیگر مزایای این فرمول‌بندی بود. مطالعات رهایش دارو الگوی کنترل‌شده و پایدار را در مدت 4 ساعت نشان داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی(SEM) ساختار کروی و یکدست نانوذرات را تأیید کرد. این ویژگی‌های منحصربه‌فرد، این سامانه دارورسانی را به گزینه‌ای ممتاز برای درمان صرع کودکان تبدیل می‌کند، چرا که از یک سو با افزایش زمان تماس با مخاط، مدت اثر دارو را افزایش می‌دهد و ازسوی‌دیگر با رهایش کنترل‌شده، امکان کاهش دفعات مصرف و بهبود پذیرش درمانی را فراهم می‌آورد.

چکیده موضوع تحقیق: نانومواد سلولزی، شامل نانوبلور سلولز، نانوالیاف سلولزی و سلولز باکتریایی، به‌دلیل وزن کم، استحکام مکانیکی بالا، مدول کشسانی مناسب و قابلیت تجدیدپذیری، به‌عنوان تقویت‌کننده‌های مؤثر در ماتریس‌های اپوکسی موردتوجه گسترده قرار گرفته‌اند. بااین‌حال، آب‌دوستی ذاتی این نانوذرات و چسبندگی ضعیف آن‌ها با رزین اپوکسی، چالش‌هایی اساسی در بهبود عملکرد مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیت‌ها ایجاد می‌کند. ازاین‌رو، اصلاح سطح نانوذرات سلولزی به‌عنوان راهکاری کلیدی برای ارتقای سازگاری بین فازها و بهبود خواص نهایی نانوکامپوزیت‌های اپوکسی مطرح است.
روش تحقیق: در این پژوهش، مطالعات منتشرشده در بازه زمانی ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۵ مورد مرور و تحلیل قرار گرفته‌اند. تمرکز اصلی بر روش‌های مختلف اصلاح سطح نانوذرات سلولزی، از جمله استفاده از سیلان‌ها، پوشش‌های آب‌گریز، واکنش‌های استری‌شدن و سایر اصلاحات شیمیایی بوده است. این روش‌ها با هدف کاهش آب‌دوستی نانوالیاف، افزایش چسبندگی بین فاز تقویت‌کننده و ماتریس اپوکسی و بهبود پراکندگی یکنواخت نانوذرات در ساختار نانوکامپوزیت‌ها بررسی شده‌اند.
نتایج اصلی: نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که اصلاح سطح نانوذرات سلولزی، از طریق بهبود برهم‌کنش فصل مشترک و توزیع یکنواخت در ماتریس اپوکسی، موجب افزایش محسوس دمای آغاز و بیشینه تخریب حرارتی، کاهش نرخ تخریب و افزایش مقدار زغال باقی‌مانده در دماهای بالا می‌شود. این اصلاحات همچنین با کاهش تجمع نانوالیاف، منجر به افزایش قابل‌توجه مقاومت کششی، مدول کشسانی و سفتی و بهبود رفتار شکست و مهار گسترش ترک‌ها می‌شود. نتایج کمی حاکی از آن است که نوع روش اصلاح سطح، ماهیت و تراکم گروه‌های عاملی، درصد بهینه بارگذاری و یکنواختی پراکندگی نانوالیاف نقش کلیدی در میزان ارتقای خواص حرارتی و مکانیکی ایفا می‌کنند. در مجموع، این مقاله با جمع‌بندی پیشرفت‌های اخیر، چارچوبی کمی، منظم و مهندسی‌شده برای طراحی نانوکامپوزیت‌های اپوکسی پایدار، مقاوم و قابل‌کاربرد در دماهای بالا و محیط‌های صنعتی چالش‌برانگیز ارائه می‌دهد.