فهرست مطالب

بسپارش - سال هفتم شماره 3 (پیاپی 24، پاییز 1396)
  • سال هفتم شماره 3 (پیاپی 24، پاییز 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/10/23
  • تعداد عناوین: 11
|
  • سید کاظم موسوی، فاطمه شکرالهی *، فرهید فرهمند، پروین شکرالهی صفحات 3-15
    پلی یورتان ها و پلی یورتان- اوره ها گروه مورد توجهی از پلیمرها هستند که برپایه گستره وسیعی از مواد اولیه تهیه می شوند. به همین دلیل، این گروه از پلیمرها دامنه متنوع و قابل کنترلی از خواص فیزیکی و مکانیکی را ارائه می کنند. این تنوع و کنترل پذیری خواص، پلی یورتان ها و پلی یورتان- اوره ها را به نامزدهای دلخواه برای انواع کاربردها، از جمله کاربردهای پزشکی مانند ساخت انواع پروتز، سامانه های دارورسانی و داربست های مهندسی بافت تبدیل کرده است. در این مقاله، منابع موجود و مرتبط با کاربردهای این پلیمرها در پزشکی مرور می شود. از آنجا که افزون بر برخی ویژگی ها همچون خواص مکانیکی، زیست سازگاری، زیست پایداری، زیست تخریب پذیری، آب دوستی-آب گریزی و غیره، که شرط عملکرد موفق یک ماده زیست سازگار است، برای برخی از کاربردها ویژگی ضدباکتری، ضرورت اجتناب ناپذیری به شمار می آید، بنابراین تاکید مقاله حاضر بر القای رفتار ضدباکتری در پلی یورتان ها و پلی یورتان-اوره هاست. همچنین، انواع روش های به کار رفته در بهبود مقاومت پلی یورتان های زیست سازگار در برابر انواع باکتری های شایع معرفی شده اند. از جمله این روش ها، استفاده از نانوذراتی مانند نقره، آمیخته سازی با برخی پلیمرهای با ماهیت ضدباکتری نظیر کیتوسان، بارگذاری داروهای ضدباکتری و انواع روش های اصلاح سطح شامل پیوندزنی عوامل ضدباکتری روی سطح پلیمر هستند که به تفصیل بررسی شده اند.
    کلیدواژگان: پلی یورتان، پلی یورتان-اوره، ضدباکتری، باکتری گرم مثبت و گرم منفی، سامانه دارورسانی
  • لیلا عظیم نوه سی، زهرا محمدنیا *، ابراهیم احمدی صفحات 15-25
    پلی اتیلن کم چگالی خطی (LLDPE) پلیمری خطی با تعداد قابل توجهی شاخه جانبی کوتاه است که معمولا از کوپلیمر شدن اتیلن با اولفین هایی مانند 1-بوتن، 1-هگزن و 1-اکتن تهیه می شود. LLDPE در مقایسه با پلی اتیلن کم چگالی (LDPE)، دارای استحکام کششی، مقاومت ضربه ای و مقاومت سوراخ شدگی بیشتری است. این پلیمر به دلیل ترکیبی از نرمی و مقاومت در برابر تنش به طور گسترده به عنوان پلیمر گرمانرم استفاده می شود. همچنین از آن، برای ساخت فیلم های نازک تر با مقاومت در برابر ترک محیطی بیشتر استفاده می شود. به طور معمول، تولید LLDPE از راه فرایند دومرحله ای شامل تولید کمک مونومر در راکتور و کوپلیمرشدن کمک مونومر با اتیلن در راکتور دیگر انجام می گیرد. این در حالی است که در فناوری جدید فرایندهای کاتالیزوری پیاپی، LLDPE در یک راکتور تهیه می شود. در روش پیاپی، پلی اتیلن کم چگالی خطی با اضافه شدن اتیلن به مخلوط دو کاتالیزور تهیه می شود. یک کاتالیزور، اتیلن را به a-اولفین دیمر یا اولیگومر می کند و کاتالیزور دوم a-اولفین های تولید شده را به داخل زنجیر های پلی اتیلنی درحال رشد وارد می کند. در مقایسه با روش های مرسوم دومرحله ای، این روش دارای مزایای زیادی شامل صرفه جویی در هزینه های تولید، نگه داری، حمل و نقل، عدم نیاز به خالص سازی a-اولفین ها و حذف یک واحد تولیدی است. در این مقاله، تاریخچه تحولات مختلف تولید پلی اتیلن کم چگالی خطی با روش پیاپی یا درجای اتیلن مرور می شود.
    کلیدواژگان: کاتالیزور، اولیگومرشدن، پلیمرشدن، پیاپی، پلی اتیلن کم چگالی خطی
  • لاله عدل نسب*، فاطمه غفارزاده صفحات 26-37
    در سامانه های رهایش دارو، هدف افزایش زیست دسترسی به داروها در زمان ها و محل های خاص از بدن، قابلیت حفظ غلظت دارو در حدی به نسبت ثابت برای مدتی مشخص، قابلیت تنظیم سرعت رهایش دارو، قابلیت دارورسانی چندگانه، افزایش اثربخشی دارو و کاهش آثار جانبی آن بر سایر سلول های سالم است. عوامل درمانی که امروزه در برخی موارد استفاده می شوند، نظیر پروتئین ها-پپتیدها، نوکلئیک اسیدها، ضدسرطان ها و سایر داروها، معایبی مانند کمبود زیست دسترسی، رهایش سریع، سمیت زیاد و آثار جانبی بسیار مضر دارند. از این رو، طراحی روش های رهایش و حامل های دارو، انقلابی را در زمینه درمان بسیاری از بیماری ها ایجاد کرده که در حال پیشرفت روزافزون است. فسفولیپیدها، ترکیباتی هستند که به علت دارابودن گروه فسفات، خاصیت دوقطبی داشته و دارای یک سر آب دوست و دو شاخه چربی دوست هستند. فسفولیپیدها می توانند ترکیبات دارویی آب دوست و چربی دوست را در یک ساختار سازگار با سلول زنده حمل کرده و آن ها را در نفوذ به درون سلول زنده و هدف یاری کنند. همچنین، آن ها با پوشاندن سطح بلورها به عنوان مواد فعال سطحی (ترکننده)، باعث افزایش آب دوستی داروهای آب گریز و افزایش کارایی دارورسانی می شوند. در این مقاله، انواع مختلف فسفولیپیدها، ساختار، منابع، خواص فیزیکی، کمپلکس آن ها با دارو، میسل های فسفولیپید و پارامترهای موثر در انتخاب این ترکیبات برای دارورسانی بررسی می شود.
    کلیدواژگان: فسفولیپید، رهایش دارو، زیست دسترسی، خاصیت دوقطبی، اثر درمانی
  • معصوم شعبان، احمد رمضانی سعادت آبادی *، محمد مهدی احدیان صفحات 38-49
    در سال های اخیر، پلیمرهای محلول در آب به عنوان عامل کنترل کننده تحرک در فرایند ازدیاد برداشت نفت مورد توجه بسیار ویژه قرار گرفته اند. در فرایند ازدیاد برداشت نفت، پلیمرها با افزایش گرانروی فاز آبی یا کاهش نفوذپذیری از راه جذب زنجیرهای پلیمری روی سطوح مخزن موجب بهبود بازده جاروب نفت می شوند. پلی آکریل آمید آبکافتی رایج ترین پلیمر به کار رفته در فرایند ازدیاد برداشت نفت است. این پلیمر دارای مشکلاتی از قبیل عدم پایداری در برابر شوری است. یون های نمک سبب کاهش چشمگیر گرانروی محلول آبی این پلیمر می شوند و حتی در اثر واکنش با یون های دوظرفیتی رسوب می دهند. افزون بر پلی آکریل آمید آبکافتی، زیست پلیمرها از قبیل صمغ زانتان نیز در فرایند ازدیاد برداشت نفت کاربرد دارند. معایب زیست پلیمرها ناشی از عامل هایی چون هزینه زیاد آن ها، حساسیت زیاد به تجزیه در برابر عامل های خارجی از قبیل یست ارگانیسم ها و مشکلات ناشی از تزریق این نوع پلیمرها به دلیل باقی مانده های سلولی است. در دو دهه اخیر، دسته جدیدی از پلیمرها با عنوان پلیمرهای اصلاح شده با گروه های آب گریز برای غلبه بر مشکلات یادشده مطالعه و پژوهش شدند. در این مقاله، مثال هایی از پلیمرهای سنتزی، زیست پلیمرها، به ویژه پلیمرهای اصلاح شده با گروه های آب گریز استفاده شده در ازدیاد برداشت نفت به همراه مشکلات کاربرد آن ها بحث و بررسی می شوند.
    کلیدواژگان: ازدیاد برداشت نفت، سیلاب زنی پلیمری، پلیمرهای محلول در آب، پلیمرهای اصلاح شده با گروه های آب گریز، پلی آکریل آمید آبکافتی
  • سید مرتضی نقیب*، کاوه رحیمی ممقانی صفحات 50-62
    در دهه اخیر، هیدروژلما به عنوان یکی از هیدروژل های زیست سازگار و زیست تخریب پذیر مطرح در کاربردهای مختلف مهندسی پزشکی معرفی شده است. ژلما زیست پلیمری است که از واکنش مستقیم ژلاتین و متاکریلیک انیدرید به دست می آید. این پلیمر، به دلیل خواص زیستی و فیزیکی مناسب در طراحی و مهندسی داربست ها، ایجاد میکرو یا نانوکامپوزیت های پلیمری، طراحی سامانه های دارورسانی، سیگنال دهی سلولی، زیست حسگرها، انتقال ژن و کاربردهای مختلف مهندسی پزشکی مطرح شده است. ژلما در اثر تابش فرابنفش شبکه ای شده و هیدروژل می شود. فنون مختلفی در طراحی و ساخت آن همچون الگودارکردن نوری، میکروقالب گیری، پدیده خودگردایش، میکروسیالی، زیست چاپ، بافندگی الیاف و پارچه می تواند به کار رود. ساختارهای سه بعدی و داربست ها بر اساس هیدروژل ژلما، می توانند برای تقلید ساختار بافت های طبیعی طراحی و در مهندسی بافت و بازتولید دارو استفاده شوند. هرچند چالش هایی همچون مقیاس های طولی متفاوت، نسخه برداری از میکرومویرگ های توخالی، رگ زایی در مقیاس میکرو و محدودیت حمل اکسیژن در گستره ابعادی سانتی متر وجود دارد که نیاز به بررسی بیشتر دارد. استفاده از روش های ترکیبی ساخت و بررسی های دقیق اثر پارامترهای سامانه یا واردکردن مواد افزودنی جدید قسمتی از راه حل به نظر می رسد. قابلیت های ژلما در روش های گوناگون ساخت در کنار خواص فیزیکی، مکانیکی و زیستی انعطاف پذیر، آن را برای کاربردهای آینده زیست پزشکی و تولید اندام های خودگردایشی با انواع مختلف سلول ها مناسب می سازد.
    کلیدواژگان: میکروساخت، پلیمرهای زیست سازگار، ژلما، هیدروژل، شبکه ای شدن نوری
  • زهرا زارع دار، فهیمه عسکری *، پروین شکرالهی صفحات 63-72
    در بیمارانی که به دلایل مختلف از جمله بیماری شریان محیطی و بیماری های کلیوی، دچار گرفتگی رگ شده و کارایی رگ خود را از دست می دهند، عموما سه نوع درمان آنژیوپلاستی balloon)(angioplasty، اندارترکتومی (endarterectomy) و پیوند بای پس (bypass grafting) بررسی می شوند. در مواردی که گرفتگی رگ شدید است یا در چند ناحیه از رگ گرفتگی وجود داشته باشد، عموما از پیوند بای پس استفاده می شود. همچنین، در برخی سوختگی های شدید رگ های بیمار ازدست رفته و به جایگزینی مناسب برای آن ها نیاز است. در برخی موارد، بیمار فاقد رگ مناسب برای خودپیوندینه (تامین پیوند از بدن خود بیمار) و انجام جراحی بای پس است. از طرفی، نیاز به انجام دو جراحی روی بیمار در بیمارانی که خودپیوندینه انجام می دهند، از نقاط ضعف این نوع درمان محسوب می شود. درنتیجه، پژوهشگران برای ساخت کاشتینه رگ مصنوعی تلاش می کنند. دسته ای از مواد مورد توجه برای این هدف، پلی یورتان ها هستند. دلیل این مسئله ویژگی هایی از جمله خون سازگاری، زیست سازگاری و از همه مهم تر قابلیت این مواد در طراحی خواص مدنظر است. در کار حاضر، روند تحقیقات پژوهشگران برای ساخت کاشتینه رگ مصنوعی بر پایه پلی یورتان بررسی و بر اساس اصلاح ساختار شیمیایی زنجیر اصلی، اصلاح سطح یا اصلاح توده دسته بندی شده اند. اثرگذاری این روش ها بر پارامترهای مهمی از جمله سمیت، چسبندگی اندوتلیال، چسبندگی پلاکت و پارامترهایی از این دست نیز مرور می شود.
    کلیدواژگان: رگ مصنوعی، پلی یورتان، زیست سازگاری، اصلاح سطح، اصلاح توده
  • رامین بایرامی، مهدی عبداللهی * صفحات 73-85
    در چند دهه گذشته، مقالات زیادی در ارتباط با توسعه لیگنین منتشر شده که بیشتر درباره اصلاح شیمیایی لیگنین بوده است. استفاده از لیگنین به طور مستقیم، اغلب به سنتز و تولید مواد کم ارزش منجر می شود. از این رو، اصلاح شیمیایی لیگنین، نه تنها موجب افزایش واکنش پذیری آن شده، بلکه موجب پخش بهتر آن در مواد پلیمری می شود. ساختار شیمیایی لیگنین شامل واحدهای فنیل پروپان است که از سه ترکیب پیش ساز آروماتیکی و الکلی پاراکوماریل الکل، کانیفریل الکل و سیناپیل الکل ناشی می شود. لیگنین با دو روش استفاده می شود. در روش اول، لیگنین بدون اصلاح شیمیایی برای بهبود خواص مد نظر به ماتریس پلیمری افزوده می شود. اما در روش دوم، با اصلاح شیمیایی لیگنین و آماده سازی آن برای سنتز طیف گسترده ای از مواد پلیمری استفاده می شود. اصلاح شیمیایی لیگنین بارها برای اهداف مختلف مطالعه شده است. اصلاح لیگنین از راه واکنش با فرمالدهید، اپی کلروهیدرین، فنول، پروپیلن اکسید، پروپیلن کربنات، پلی اتیلن گلیکول و سنتز کوپلیمرهای بر پایه لیگنین از جمله واکنش هایی هستند که بحث و بررسی شده اند. با این حال، این مقاله به بحث درباره اصلاح شیمیایی لیگنین و استفاده از آن به عنوان منبع مونومر در فرایند پلیمرشدن، محدود شده است.
    کلیدواژگان: لیگنین، اصلاح شیمیایی، پلی ال، پلیمرشدن تراکمی، پلی یورتان
  • معصومه باقری *، شهین یوسفی صفحات 86-97
    طی سال های اخیر، پلیمرهای حافظه شکلی به عنوان جایگزینی معتبر برای مواد سنتی حافظه شکلی توسعه یافته اند. این پلیمرها متعلق به طبقه ای از مواد بسیار هوشمند هستند که قابلیت به یاد داشتن شکل اصلی خود را دارند. وجود این قابلیت در پلیمرهای حافظه شکلی باعث می شود تا این مواد برای کاربردهای فناوری گوناگون شامل حسگرها و محرک ها، به ویژه ساخت دستگاه های پزشکی هوشمند، بسیار مناسب و امیدوارکننده باشند. تغییرشکل پلیمرها به شکل موقت بوده و بازگشت به شکل اولیه در پاسخ هوشمند به محرک های خارجی، نظیر مواد شیمیایی، دما یا pH انجام می گیرد. پلیمرهای حافظه شکلی حساس به دما در دمای ویژه ای به نام دمای انتقال، دچار تغییر ساختاری و در نتیجه تغییرشکل می شوند. به این تغییرشکل ناشی از تغییر دما، اثر حافظه شکلی گرمایی گفته می شود. پژوهش ها در زمینه حافظه شکلی ابتدا درباره اثر دوشکلی القا شده با گرما آغاز شد. سپس به سایر محرک ها با تحریک مستقیم یا غیرمستقیم گرمایی از راه گروه های حساس به محرک در سطح مولکولی توسعه پیدا کرد. در این مقاله، بر مفاهیم کلیدی مرتبط با پلیمرهای حافظه شکلی به طور مختصر مرور می شود. اصول حاکم بر طراحی مولکولی در معماری های مناسب پلیمر، برنامه ریزی طراحی شده و فرایندهای بازیابی، با تمرکز بر ساختار پلیمرهای حافظه دار حساس به گرما نیز ارائه می شوند.
    کلیدواژگان: پلیمر حافظه شکلی، پلیمر حساس به دما، دمای انتقال حافظه شکلی، نانوذرات مغناطیسی، زیست تخریب پذیری
  • رشید مقدادی کاسانی، سهیل بدوحی * صفحات 98-107
    پلیمرها به تازگی بیشترین کاربرد را در انواع صنایع، به ویژه در صنایع پزشکی ایفا کرده اند. پلیمرهای طبیعی از جمله پلی ساکاریدها، با داشتن منشا طبیعی از جمله باکتریایی، گیاهی و حیوانی قابلیت شبیه سازی ساختار زیستی بدن را دارند. بنابراین، می توانند کاربرد زیادی در مهندسی بافت و ساخت داربست های ترمیم بافت و سامانه های نوین درمانی و دارورسانی ایفا کنند. افزون بر خواص خوب زیستی پلی ساکاریدها، قابلیت آن ها برای استفاده در سامانه های نانوساختار ازجمله نانوفیلم ها، نانوالیاف و نانوذرات اثبات شده است. کتیرا پلیمری طبیعی، کربوهیدراتی پیچیده، ناهمگن و آنیونی و متشکل از پلی ساکاریدهاست و به خاطر ویژگی های عالی فیزیکی، شیمیایی و زیستی از جمله ساختار، رفتار گرمایی، زیست تخریب پذیری، زیست سازگاری و فعالیت ضدمیکروبی در درمان و ترمیم زخم های ناشی از سوختگی و عفونت استفاده می شود. در سال های اخیر از کتیرا به عنوان هیدروژل ابرجاذب، نانوکپسول ضدمیکروب و از موسیلاژ کتیرا برای درمان زخم سوختگی ضخیم به صورت موضعی استفاده شده است. از نانوالیاف کتیرا نیز به عنوان زخم پوش، داربست و سامانه رهایش دارو استفاده شده است. در این مقاله مروری، خواص و کاربرد کتیرا در زمینه ترمیم بافت و دارورسانی و همچنین سامانه های نانوالیاف کتیرا در ترکیب با سایر پلیمرها بررسی می شود. همچنین، بر خواص ضدمیکروبی و ترمیم بافت کتیرا تاکید بیشتری می شود.
    کلیدواژگان: کتیرا، نانوالیاف، مهندسی بافت، دارورسانی، ضدمیکروب
  • مصطفی خوش صفت*، سعید احمدجو، غلامحسین ظهوری، سید محمد مهدی مرتضوی صفحات 108-117
    طی چند دهه اخیر، کاتالیزورهای چندمرکزی توجه بسیاری از پژوهشگران را جلب کرده و پیشرفت درخور توجهی نشان داده اند. کاتالیزورهای چندمرکزی از قبیل متالوسن ها می توانند به شکل تک فلزی (همسان) یا چندفلزی (ناهمسان) باشند. اگر چه سازوکارهایی با توجه به نتایج حاصل از پلیمرشدن و کوپلیمرشدن اولفین ها پیشنهاد شده، اما تعدادی از مطالعات تجربی-نظری، اثر مشارکت را تایید کرده اند. از عوامل اساسی این کاتالیزورها در مقایسه با انواع تک مرکزی متناظر، نوع مراکز و نحوه اتصال آن هاست. افزون بر این، در ساختارهای چندمرکزی طراحی شده برای تولید پلی اولفین های پیشرفته و فناورانه، افزایش بی نظیری در مقدار شاخه ها، گزینش پذیری برای کومونومرهای α-اولفینی عامل دار و غیرعامل دار و آرایشمندی و وزن مولکولی و سینتیک های انتقال زنجیر اصلاح شده و در نهایت سنتز پلی اولفین هایی، همچون پلی اتیلن کم چگالی خطی، تنها با استفاده از یک کاتالیزور و مونومر اتیلن نیز به دست آمده است. به طور کلی، نوع مرکز کاتالیزور (مرکز فعال) و آثار فضایی، الکترونی و فاصله مراکز از یکدیگر، باعث تغییر در عملکرد و رفتار کاتالیزور و تولید پلی اولفین هایی با ریزساختار و خواص گوناگون می شود. برای کاتالیزورهای چندمرکزی متالوسنی نتایج متنوعی از قبیل افزایش یا کاهش فعالیت کاتالیزوری، وزن مولکولی پلیمر، توزیع وزن مولکولی، شاخص فضاویژگی، گزینش پذیری، مقدار و طول شاخه ها یا بدون تغییر ماندن مشخصه های کاتالیزوری و پلیمری نسبت به متناظرهای تک مرکزی نیز گزارش شده است که به برخی از آن ها اشاره می شود.
    کلیدواژگان: کاتالیزور چندمرکزی، متالوسن، پلی اولفین، پلیمرشدن کاتالیزوری، رابطه ساختار-خواص
  • صفحات 118-133
    * اخبار علمی
    جایگزین های عروقی با قابلیت عدم لخته زایی
    ردیابی بوی پلاستیک بازیافت شده
    ساخت پلاستیک از برگ های سوزنی درخت کاج
    روشی بدون فلز برای پلیمرشدن کاتیونی کنترل شده
    افزایش استحکام ماده با نمد نانولوله های کربن
    * با مشاهیر (آشنایی با بزرگان علم پلیمر)
    ایو شوون، ریچارد شراک، رابرت گرابز
    * معرفی پایان نامه
    * معرفی کتاب
    * معرفی وبگاه
    کلیدواژگان: اخبار علمی، آشنایی با بزرگان علم پلیمر، پایان نامه، کتاب، وبگاه
|
  • Fateme Shokrolahi * Pages 3-15
    Polyurethanes and their counterparts, polyurethane-ureas (PUUs), a favorable group of polymers, are prepared from a wide variety of materials. PUs/PUUs offer a wide range of controllable properties and therefore, are known as good candidates for a broad range of applications. Among the very broad field of applications known for this group of polymers, biomedical devices and prosthesis, drug delivery vehicles and tissue engineering scaffolds have attracted most attention over recent decades. This study systematically reviews the current literature for biomedical applications of polyurethanes (PUs) and polyurethane-ureas. On the other hand, in addition to different qualities that are required for successful performance of a biomaterial (including biocompatibility, bio-stability and/ or biodegradability, hydrophilicity and/or hydrophobicity, adjustable mechanical properties, etc), antibacterial behavior is considered as an inevitable prerequisite in many applications. Therefore, the especial emphasis of this review paper is placed on polymers with antibacterial activity and the strategies towards preparation of antibacterial PUs and PUUs, in particular. Current strategies applied for preparation of antibacterial polyurethanes and polyurethane-ureas are reviewed. Among such approaches, adoption of nano-silver, blending with natural polymers of well-known inherent antibacterial activity such as chitosan, loading of antibacterial drugs and surface modification with antibacterial agents are discussed in details.
    Keywords: polyurethane, polyurethane-urea, antibacterial, gram positive, gram negative bacteria, drug delivery system
  • Leila Azimnavahsi, Zahra Mohamadnia *, Ebrahim Ahmadi Pages 15-25
    Linear low density polyethylene (LLDPE) is a linear polyethylene with considerable number of short branches that is produced by the copolymerization of ethylene with α-olefins such as 1-butene, 1-hexene and 1-octene. LLDPE has higher tensile strength and higher impact resistance than LDPE. It is very flexible and elongates under stress. It can be used to make thinner films, with better environmental stress cracking resistance. It is an important family of polyolefins, which has been widely used as thermoplastic polymers because of their combined stiffness and stress-crack resistance. Commonly, LLDPE is produced through a two-stage process including comonomer and copolymer formation in two separate reactors; though an alternative LLDPE preparation method that has attracted good attention among academic and industrial producers is tandem polymerization where one catalyst produces α-olefin in situ and another copolymerizes ethylene and α-olefin monomers. Compared to the commonly used two-stage processes, single-stage approach has a clear advantage in plant investment, α-olefin purification, storage, transport and reducing operational unit. Furthermore in tandem systems, the reactivity of the active sites must be well matched so that the product of one cycle does not overwhelm the overall tandem sequence. In this paper, a historical overview is provided on the developments in LLDPE production through tandem polymerization of ethylene.
    Keywords: catalyst, oligomerization, polymerization, tandem, linear low density polyethylene
  • Laleh Adlnasab *, Fatemeh Gaffarzadeh Pages 26-37
    The main aim in drug delivery systems, is to increase drug bioavailability at specific time and location of the body, the ability to maintain a relatively constant drug concentration in the specific period of time, adjustable release rate of the drug, the ability to deliver multiple drug substances, increasing the efficiency and reducing the side effects on the other non-diseased host tissues. Some therapeutic agents such as proteins/peptides, nucleic acids, anti-carcinogens, and other drugs, used nowadays, may have the drawbacks of low bioavailability, rapid clearance, high toxicity and very harmful side effects. The invention of drug delivery and drug carriers has created a revolution in the treatment of many diseases which is increasing in progress. Phospholipids are compounds with bipolar nature due to the presence of phosphate group, a hydrophilic head and two lipophilic branches. Phospholipids can carry hydrophilic and hydrophobic pharmaceutical compounds in a structure compatible with living cells and serve their penetration in living cells and into the target cell. Phospholipids as surface-active wetting agents cover the surface of crystals to enhance the hydrophilicity of hydrophobic drugs and higher efficiency in drug delivery. In this paper, studies are extended to different kinds of phospholipids, their structures, their sources, physical properties, their complexes with drugs, phospholipid micelles and effective factors in their selection for drug delivery systems.
    Keywords: phospholipid, drug delivery, bioavailability, bipolar property, therapeutic influence
  • Masoom Shaban, Ahmad Ramazani Saadatabadi *, Mohammad Mahdi Ahadian Pages 38-49
    Water soluble polymers as mobilitycontrol agents in the oil recovery process have attracted great attention in recent years. The use of polymers leads to an improved mobility in the oil reservoir by increasing the viscosity of the injected fluid (water) and by reducing the permeability through adsorption of the polymer chains on the surface of the rock which can improve sweep efficiency during enhanced oil recovery processes. Partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) is the most widely used polymer to date for polymer flooding in EOR. The limitations of HPAM include, among others, the low resistance toward the presence of salts. Salts will lead to a significant reduction of solution viscosity and even the precipitation upon interaction with divalent ions. In addition to HPMA, biopolymers such as xanthan gum have been used for EOR. The drawbacks of biopolymers originate from high cost, high susceptibility to biodegradation and potential for injectivity problems due to cellular debris remaining from the manufacturing process. To address these problems, hydrophobically modified polymers (HMPs) have been widely studied as flooding agents in EOR over the past two decades.In this review, some examples of synthetic polymers, biopolymers and especially HMPs for enhanced oil recovery applications are discussed along with their limitations.
    Keywords: enhanced oil recovery, polymer flooding, water-soluble polymers, hydrophobically modified polymers, hydrolyzed polyacrylamide
  • Kaveh Rahimi Mamaghani, Seyed Morteza Naghib * Pages 50-62
    In recent decades, the "GelMA" hydrogels as one of the biocompatible and biodegradable biomaterials are introduced in various applications of biomedical engineering. GelMA results from direct reaction of gelatin and methacrylic anhydride which has specific biological and physical properties making it suitable for the design and engineering of scaffolds, creating micro or nanoscale polymer nanocomposites, cell signaling, designing drug delivery systems, biosensors, and gene transfer or other biomedical engineering applications. GelMA forms cross-linked hydrogel by exposure to ultra-violet radiation. Various techniques could be applied in designing and manufacturing of GelMA in micro size, such as photopatterning, micromolding, self-assembly phenomenon, microfluidic, bioprinting, fibers and fabrics weaving. Three-dimensional structures and scaffolds based on GelMA hydrogel could be designed to mimic the structure of the natural tissue, used in tissue engineering and regeneration medicine. However, in this case, there are some challenges such as different length scales, making copies of capillary hollow microcapillaries, angiogenic production in micro size scale and limitations in oxygen-carrying through centimeter dimension, need to be investigated further. Using the combined methods of fabrication and exact investigations on the effect of process parameters and introduction of new additives could be the part of the solution. GelMA capabilities for use in various manufacturing methods, besides, its physical flexibility, mechanical and biological properties are promising for future biomedical applications and producing self-assembled organs with different types of cells.
    Keywords: microfabrication, biocompatible polymers, GelMA, hydrogel, photo-crosslinking
  • Zahra Zaredar, Fahimeh Askari *, Parvin Shokrollahi Pages 63-72
    In patients suffering from peripheral arterial disease; where vessels narrow and/or lose their efficiency and kidney failure; where hemodialysis is performed through an arteriovenous (AV) fistula that connects an artery to a vein, to purify blood, three types of surgical treatment; namely angioplasty, endarterectomy, and bypass grafting are vigorously considered. In cases like acute artery stenosis and multi-focal stenosis, a bypass is generally used. In addition, burns can damage blood vessels and cause fluid loss. This may result in low blood volume (hypovolemia) and in this case a bypass graft surgery is inevitable. However, in some cases, patients lack appropriate vessels for autologous grafting (autologous grafting includes grafting of a tissue from one site to another site of the same body). Furthermore, in autologous transplantation, a patient undergoes two surgeries simultaneously. In this respect, researchers have focused on designing artificial blood vessels as vascular implants. A class of materials that is highly regarded promising is polyurethanes, due to a number of outstanding properties including blood compatibility, biocompatibility, and most importantly, capability to tailor desirable properties. This report focuses on application of polyurethanes as artificial blood vessels while the impact of key parameters such as design of the polyurethane backbone, surface modification, and bulk modification, on the polymer key properties including: toxicity, endothelialization, and platelets adhesion are reviewed
    Keywords: artificial vessel, polyurethane, biocompatibility, surface modification, bulk modification
  • Mahdi Abdollahi * Pages 73-85
    In the recent decades, many articles have been published on the development of lignin and mostly related to the chemical modification of lignin.The direct use of lignin often leads to the synthesis and production of low-value added materials. Hence, chemical modification of lignin not only increases its activity in the reactions but also represents a fine dispersion in the polymer materials. Chemical structure of lignin contains phenyl propane units, originating from three aromatic alcohol precursors of p-coumaryl alcohol, coniferyl alcohol and sinapyl alcohol. The main uses of lignin can be classified into two different methods. In the first method, without chemical modification, lignin is directly incorporated into a polymer matrix to give new or improved properties. In the second method, a large range of polymer materials is synthesized via chemical modification of the lignin. Chemical modification of the lignin has been studied frequently for various purposes. Lignin modification through reaction with formaldehyde, epichlorohydrin, phenol, propylene oxide, propylene carbonate, polyethylene glycol and synthesis of lignin-based copolymers are among reactions studied in the literature. However, this article has been restricted to the discussion on chemical modification of lignin and its use as a source of monomer in the polymerization process.
    Keywords: lignin, chemical modification, polyol, condensation polymerization, polyurethane
  • Masuome Bagheri * Pages 86-97
    Shape memory polymers been developed in the past years as a valid alternative to more traditional shape-memory materials. Shape memory polymers belong to a class of very smart materials that have the ability to remember their original shape. This advanced functionality makes shape memory polymer suitable and promising materials for diverse technological applications, including sensors and actuators particularly including the fabrication of smart biomedical devices. The polymers deform into a temporary shape and returns to its original shape by external environmental stimuli such as chemicals, temperature or pH. Therefore, a temperature-sensitive shape memory polymer is one that undergoes a structural change at a certain temperature called the transition temperature. A change in shape caused by a change in temperature is called a thermally-induced shape memory effect. Shape-memory research was initially founded on the thermally-induced dual-shape effect. This concept has been extended to other stimuli by either indirect thermal actuation or direct actuation by addressing stimuli-sensitive groups on the molecular level. This paper is intended to serve as a brief review of key concepts associated with shape memory material. This review describes the fundamental aspects of molecular design of suitable polymer architectures, tailored programming and recovery processes, with the focus being on the structure of thermally sensitive shape memory polymers.
    Keywords: shape memory polymer, temperature sensitive polymer, shape memory transition temperature, magnetic nanoparticle, biodegradability
  • Rashid Meghdadi Kasani, Soheil Boddohi * Pages 98-107
    Recently, polymers have shown great potential in biological science. Natural polymers including polysaccharides with bacterial, animal and fungal sources are a good candidate to mimic structure of biological materials such as extracellular matrices. Therefore, they have gained much attentionin therapeutic and tissue engineering applications. Polysaccharides among all natural polymers show promising potential for preparation of nanostructured carriers. Nowadays, nanofilms, nanoparticles, and nanofibers are well known carriers for drug delivery and tissue engineering applications. Gum tragacanth is a natural polymer and a complex carbohydrate including polysaccharide structure. It comprises excellent physical, chemical and biological properties such as thermal and mechanical behavior; biodegradability, biocompatibility, and antimicrobial effect on wound healing and burn infections. Previously, raw gum tragacanth used to be applied locally as a superabsorbent hydrogels, antibacterial nanocapsuls, and mucilage for would healing treatment and deep wound scar. In recent years nanofibers have shown potential in tissue scaffold and mats for delivery of therapeutic drugs. Researchers have developed methods to engineer nanostructured fibers and tuned physical parameters such as diameter, tensile modulus, and degradation properties. In this review some of the recent works on gum tragacanth nanofibers and incorporation with other polymeric materials are discussed. Antimicrobial and would healing characteristics of gum tragacanth is being highlighted.
    Keywords: gum tragacanth, nanofiber, tissue engineering, drug delivery, antimicrobial
  • Mostafa Khoshsefat *, Saeid Ahmadjo, Gholamhossein Zohuri, Seyed Mohammad Mahdi Mortazavi Pages 108-117
    During the last decades, multinuclear catalysts have captured the researcher's attention and also have shown impressive progress. The multinuclear catalysts such as metallocene-based complexes can be mono (homo) or multi (hetero) metallic(s). Albeit, reason and mechanism of the results from olefin polymerization and copolymerization in the presence of these catalysts are explained suggestively but a number of practical-theoretical studies confirmed cooperative effects between centers in relation to the structures. Among this class of catalysts, the sort of center and linkage are the main factors in comparison to their mononuclear analogs. Totally, the sort of catalyst center (active site), steric hindrance, electronic effects and inter-center distances can cause a variation in performance and catalyst behavior, producing polyolefin with different microstructure and properties. Moreover, such designed multinuclear structures exhibit the unprecedented levels of polyolefin branching, enhanced enchainment selectivity for functional and unfunctional α-olefin comonomers, enhanced polyolefin tacticity and molecular weight, modified chain transfer kinetics and LLDPE synthesis with a single binuclear catalyst and ethylene. In the following, diverse results of multinuclear metallocene-based catalysts are reported such as increasing or decreasing catalyst activity, average molecular weight, molecular weight distribution, stereospecific index, selectivity, content and type of branching or even maintaining catalytic and polymeric characteristics.
    Keywords: multinuclear catalyst, metallocene, polyolefin, catalytic polymerization, structure-property relation