ساخت و ارزيابي داربست‌هاي هيدروژل بيوكامپوزيتي سديم آلژينات-ژلاتين-شيشه زيست فعال جهت كاربرد در مهندسي بافت استخوان

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي پزشكي

كارشناسي ارشد

مهندسي بافت استخوان، روشي نوين براي ترميم و بازسازي بافت استخوان و به‌منظور غلبه بر چالش‌هاي روش درمان آسيب‌هاي شديد استخواني هست. در اين راستا استفاده از داربست با خواص فيزيكي شيميايي مكانيكي و زيستي مناسب مي‌تواند درروند بازسازي تأثير بسزايي ايجاد كند. در پژوهش حاضر هدف ايجاد ساختار هيدروژل سه‌بعدي بر پايه سديم¬آلژينات-ژلاتين به روش خشكايش انجمادي مي‌باشد. به‌منظور تسريع فرآيند استخوان‌سازي نانو ذرات شيشه‌زيست‌فعال به روش سل-ژل تهيه و در ساختار هيدروژل مورداستفاده قرار گرفت. تأثير اين ذرات بر تمامي خواص ساختار هيدروژل توليدشده مورد ارزيابي قرار گرفت. به¬منظور بررسي خواص شيميايي، مكانيكي و فيزيولوژيكي، داربست¬هاي هيدروژلي بيوكامپوزيتي سديم¬آلژينات-ژلاتين حاوي 0 ، 5 و10درصد وزني نانو ذرات شيشه¬زيست¬فعال ساخته شدند. با افزودن نانو ذرات، خواص مكانيكي هيدروژل‌ها در مقايسه با گروه فاقد شيشه،افزايش يافت. مدول فشاري و چقرمگي نمونه‌ها در گروه فاقد شيشه، KPa3/7 و MPa 01/6 به KPa 9/8 و MPa 74/7 در گروه 5درصد افزايش يافت. نتايج حاصل از آزمون ترشوندگي نشان داد افزودن نانو ذرات سبب كاهش زاويه ترشوندگي مي¬شود به طوريكه اين زاويه در گروه بدون شيشه،73 درجه و با افزودن 5 و10درصد وزني اين زاويه به ترتيب53 و 46 درجه مي¬شوند. همچنين نتايج بررسي¬هاي تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز اندازه¬گيري جذب و واجذب گاز نيتروژن نشان داد، افزودن نانو ذرات شيشه باعث كاهش اندازه و قطر تخلخل‌ها در داربست¬ها مي¬شوند. نتايج به‌دست‌آمده از آزمون تورم و تخريب پذيري داربست¬ها نشان داد افزودن نانو ذرات، سبب بهبود تورم در تركيب شيميايي و كاهش تخريب پذيري مي¬شوند به‌طوري‌كه ميزان تورم در گروه 5 و 10درصد به ترتيب 647 و 183 درصد افزايش را در مقايسه با گروه بدون شيشه نشان داد. به‌علاوه درصد تخريب دردوگروه حاوي شيشه، در مقايسه با گروه بدون شيشه قابل‌كنترل و پيش¬بيني است.نتايج زيست فعالي داربست¬ها طي 28 روز غوطه¬وري در محلول شبيه‌سازي‌شده بدن نشان¬ از تشكيل رسوب لايه آپاتيت در سطح دو گروه حاوي شيشه زيستي بود. زيست سازگاري داربست¬ها با استفاده از آزمون¬آلاماربلو طي مدت 5 روز، نشان داد تمامي گروه¬ها زيست سازگار بوده و گروه 5%شيشه زيستي نمونه بهينه براي استفاده در بافت استخوان است.

226500

بيومواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان