بررسی مقاومت ضربه‌ای و اثرات ضدباکتریایی گچ پزشکی نانوبیوکامپوزیت تقویت‌شده با عصاره رزماری و سلولز استخراج‌شده از باگاس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، واحد خرم‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، خرم آباد، ایران

2 گروه علمی زیست‌شناسی، واحد خرم‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، خرم آباد، ایران.

10.61186/masm.2026.2091115.1191
چکیده
این مطالعه به بررسی توسعه یک گچ پزشکی نانوبیوکامپوزیت مبتنی بر گچ تقویت‌شده با سلولز استخراج‌شده از باگاس نیشکر و ترکیبات زیست‌فعال مشتق‌شده از عصاره رزماری (Rosmarinus officinalis) می‌پردازد. عصاره رزماری برای سنتز سبز نانوذرات ZnO استفاده شد که هم به عنوان تقویت‌کننده و هم به عنوان عامل ضدمیکروبی عمل می‌کردند. الیاف سلولز از باگاس نیشکر از طریق عملیات قلیایی و به دنبال آن سفید کردن با پراکسید هیدروژن استخراج شدند و ماده‌ای سبک، سفید و بدون ناخالصی به دست آمد. نمونه‌های نانوبیوکامپوزیت با ترکیب نانوذرات ZnO و عصاره رزماری در گچ پزشکی تهیه شدند و خواص مکانیکی و ضدمیکروبی آنها ارزیابی شد. برای شناسایی و توصیف سنتز نانوذرات و بررسی خواص فیزیکوشیمیایی آنها، از آزمایش‌هایی از جمله UV-Vis، SEM، XRD و FTIR استفاده شده است. سنجش‌های ضدمیکروبی نشان داد که نانوذرات ZnO سنتز شده به روش سبز فعالیت ضدباکتریایی قابل توجهی در برابر استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی نشان دادند، در حالی که نانوذرات عصاره رزماری فقط فعالیت متوسطی در برابر S. aureus نشان دادند. آزمایش مقاومت در برابر ضربه نشان داد که افزودن نانوذرات، انرژی جذب‌شده گچ تقویت‌شده با سلولز را افزایش می‌دهد و نانوکامپوزیت‌های حاوی ZnO با 5 درصد وزنی تقویت‌کننده به بالاترین مقادیر می‌رسند. به‌طورکلی، ادغام سلولز و نانوذرات ZnO مشتق‌شده از رزماری در گچ، هم استحکام مکانیکی و هم عملکرد ضدباکتریایی را افزایش می‌دهد که نشان‌دهنده کاربردهای بالقوه آن در گچ‌های پزشکی و پوشش‌های محافظ است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Investigation of the Impact Strength and Antibacterial Effects of Nanobiocomposite Medical Plaster Reinforced with Rosemary Extract and Cellulose Extracted from Bagasse

نویسندگان English

Mahdi Karami Khorramabadi 1
behrooz dousti 2
Marzieh Norouzi 2
1 Department of Mechanical engineering, Khorramabad Branch, Islamic Azad University, Khorramabad, Iran
2 Department of Biology, Khor. C., Islamic Azad University, Khorramabad, Iran.
چکیده English

This study investigates the development of a gypsum-based nanobiocomposite medical plaster reinforced with cellulose extracted from sugarcane bagasse and bioactive compounds derived from rosemary (Rosmarinus officinalis) extract. Rosemary extract was employed for the green synthesis of ZnO nanoparticles, which acted as both reinforcing and antimicrobial agents. Cellulose fibers were extracted from sugarcane bagasse through alkaline treatment followed by hydrogen peroxide bleaching, yielding a lightweight, white, and impurity-free material. Nanobiocomposite samples were prepared by incorporating the ZnO nanoparticles and rosemary extract into medical-grade gypsum, and their mechanical and antimicrobial properties were evaluated. To identify and characterize the synthesis of nanoparticles and investigate their physicochemical properties, tests including UV-Vis, SEM, XRD, and FTIR have been used. Antimicrobial assays demonstrated that green-synthesized ZnO nanoparticles exhibited significant antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, while rosemary extract nanoparticles showed moderate activity against S. aureus only. Impact resistance testing revealed that the addition of nanoparticles increased the absorbed energy of cellulose-reinforced gypsum, with ZnO-containing nanocomposites achieving the highest values at 5 wt.% reinforcement. Overall, the integration of cellulose and rosemary-derived ZnO nanoparticles into gypsum enhances both mechanical strength and antibacterial performance, suggesting potential applications in medical plasters and protective coatings.

کلیدواژه‌ها English

Nanobiocomposite
Gypsum plaster
Cellulose
bagasse
Rosemary

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 04 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 20 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 31 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 04 تیر 1405