ساخت و مشخصه يابي داربست كامپوزيتي نانو بيو سراميكي پايه سيليكاتي با پوشش پليمري جهت كاربرد در مهندسي بافت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مواد

كارشناسي ارشد

يكي از مهمترين چالش ها در مهندسي بافت ساخت داربست¬ها با ميزان تخلخل بالا و به هم مرتبط با خواص مكانيكي مناسب است. داربست¬هاي مصنوعي رايج معمولا از سراميك و يا پليمر تهيه مي¬شوند اما تركيب بهتري از خواص با يك كامپوزيت حاصل مي¬گردد كه مزاياي هر دو ماده پليمري و سراميكي را دارا مي¬باشد. هدف از پژوهش حاضر، ساخت داربست¬هاي سه بعدي (هارديستونيت-ديوپسايد) و (بغداديت-ديوپسايد) با استفاده از روش پرس با فضاساز جهت كاربرد در مهندسي بافت استخوان است. به اين منظور، نانوپودرهاي هارديستونيت، بغداديت و ديوپسايد به ترتيب با استفاده از روش¬هاي سل-ژل احتراقي، فعال¬سازي مكانيكي، سل-ژل و تركيبي از سل-ژل و فعال¬سازي مكانيكي ساخته شده و با نسبت هاي مختلف (5، 10 و 15 درصد وزني ديوپسايد) با هم مخلوط شدند. پس از افزودن كلريد سديم (عامل نگه دارنده) با درصد وزني مناسب، مخلوط تحت فشار تك محوره پرس شد. به منظور خروج نمك و ايجاد تخلخل مورد نظر، نمونه هاي بدست آمده تحت عمليات تف جوشي قرار گرفتند. پس از تعيين نمونه بهينه از نظر خواص مكانيكي، داربست¬ها با محلول 6% وزني پليمر پلي كاپرولاكتون فومارات پوشش داده شد و خواص مكانيكي، فيزيكي و بيولوژيكي آن نيز بررسي شد. پودرها و داربست¬هاي ساخته شده به وسيله آزمون¬هاي پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، طيف سنجي فرو سرخ با تيديل فوريه (FTIR) و طيف سنجي جذب اتمي (AAS) مورد بررسي قرار گرفتند.علاوه بر اين، خواص مكانيكي داربست¬هاي سه بعدي ساخته شده با استفاده از آزمون فشار تك محوره ارزيابي شد. آزمون غوطه¬وري در محلول شبيه¬سازي شده بدن(SBF) به¬منظور بررسي زيست¬فعالي نمونه¬ها انجام گرفت. زنده ماني سلولي، تكثير و چسبندگي سلول¬ها و عدم سميت داربست¬ها با آزمون MTT تشخيص داده شد. نتايج نشان داد كه افزودن 15 درصد وزني نانو پودر ديوپسايد خواص داربست كامپوزيتي را تغيير داد از جمله استحكام فشاري براي داربست هارديستونيت و بغداديت كامپوزيتي در مقايسه با داربست خالص هارديستونيت و بغداديت از 35/0 به 655/1 و از 519/0 به 09/1 مگاپاسكال افزايش يافت. اعمال پوشش پليمري بر روي داربست¬ها و ايجاد اتصالات عرضي در آن منجر به بهبود استحكام فشاري داربست¬هاي هارديستونيت و بغداديت در حضور 15% ديوپسايد به ترتيب به ميزان 51% و 33% شد. با توجه به نتايج حاصل از روش ارشميدس و تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي افزودن 15% ديوپسايد منجر به تغيير محسوسي در ميزان تخلخل نشده اما بهبود مورفولوژي تخلخل¬ها ديده شد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي داربست¬ها بعد از قرارگيري در محلول شبيه¬سازي¬شده بدن حاكي از تشكيل لايه آپاتيت شبه¬استخواني روي سطوح بود. ارزيابيهاي زيستسازگاري توسط آزمون MTT نشان داد كه داربست¬هاي كامپوزيتي در تماس با سلولهاي بنيادي مغز استخوان هيچ گونه سميتي از خود نشان نداده و رشد و تكثير سلول‌ها را افزايش مي‌دهند. براساس اين نتايج، به¬نظر مي¬رسد داربست¬هاي توليدي مي¬توانند گزينه مناسبي براي كاربردهاي مهندسي بافت استخوان باشند.

217355

شناسايي و انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان

شيدا لباف

مهدي احمديان، علي دوست محمدي