ساخت و ارزيابي داربست¬هاي سه¬بعدي كامپوزيتي آلژينات-ژلاتين تقويت¬شده با نانوالياف منقطع جهت مهندسي بافت استخوان

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي پزشكي

كارشناسي ارشد

استخوان به¬عنوان قسمت اصلي سيستم اسكلت انسان، نقش مهمي در پشتيباني از حركت، محافظت از اندام¬ها و توليد سلول¬هاي خوني برعهده دارد. در مهندسي بافت استخوان، اساس ترميم و بازسازي، داربست¬ مي¬باشد و يك داربست ايده¬آل بايستي زيست تخريب¬پذير، زيست سازگار، زيست فعال و استخوان ساز باشد. در اين پژوهش به منظور دستيابي به داربست مناسب در ابتدا از روش الكتروريسي براي توليد الياف پلي¬كاپرولاكتون با شيشه زيست فعال و بدون آن استفاده شد و سپس با روش هيدروليز، منقطع شد. پس از آن داربست¬هاي ژلاتين آلژينات حاوي شيشه زيست فعال و نانوالياف منقطع شده، در چهار گروه كنترل، حاوي شيشه زيست فعال، الياف منقطع در كنار شيشه زيست فعال و حضور الياف به تنهايي با روش خشك¬كن انجمادي توليد و مشخصه يابي گرديد. حضور الياف منقطع در كنار شيشه زيست فعال باعث كاهش اندازه تخلخل از 460 به 303 ميكرومتر و توزيع بهتر آن شد؛ ضمن اينكه سبب كنترل نرخ تخريب داربست گرديد، به گونه¬اي كه در روز 28 حدود 20 درصد تخريب صورت گرفته در حالي اين مقدار براي داربست كنترل، حدود 60 درصد بود. نتايج تست فشار روي داربست¬هاي طراحي شده نيز نشان داد كه در حالت خشك و تر، داربست حاوي الياف منقطع و شيشه زيست فعال، بيشترين مقدار استحكام فشاري را دارد كه مقدار آن در حالت خشك برابر با 510 كيلوپاسكال بود. اين مقدار در حدود دوبرابر نمونه¬هاي كنترل بود كه 260 كيلو پاسكال به¬دست آمد. نتايج زيست فعالي چهار گروه داربست در روز 14ام نشان از تشكيل آپاتيت روي داربست¬هاي حاوي شيشه زيست فعال دارد و در روز 28 نيز در همه گروه¬ها تشكيل آپاتيت مشاهده شد. بررسي¬هاي سلولي با استفاده از سلول MG-63 براي زيست سازگاري و سلول بنيادين بافت چربي براي تمايز استخواني انجام شد. از نتايج آزمون MTT و ALP براي بررسي كمي و از رنگ¬آميزي كريستال ويولت و آليزارين رد براي بررسي كيفي نتايج استفاده شد. نتايج نشان داد داربست حاوي الياف منقطع نسبت به نمونه بدون الياف از رفتار سلولي مناسب¬تري برخوردار است؛ به طوريكه پس از گذشت 5 روز، زنده¬ماني سلول¬ها براي داربست حاوي الياف منقطع و شيشه زيست فعال حدود 120 درصد و براي داربست كنترل 110 درصد بود. همچنين نتايج آزمون ALP نشان داد، فعاليت الكالين فسفاتاز در داربست حاوي الياف منقطع و شيشه زيست فعال در حدود 80 واحد بر ليتر به دست آمد كه اين عدد براي داربست كنترل در حدود 60 واحد بر ليتر است كه نشان مي¬دهد داربست طراحي شده از تمايز سلول¬هاي بنيادي به سلول¬هاي استخواني حمايت مي¬كند. با توجه به نتايج به¬دست آمده، داربست بهينه در اين پژوهش را مي¬توان به¬عنوان يك كانديد مناسب براي مهندسي بافت استخوان درنظر گرفت.

224223

بيومتريال

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان