ساخت و ارزيابي داربست‌هاي كيتوسان/منيزيم فسفات آمورف حاوي گرافن اكسيد با روش چاپگر سه‌بعدي به منظوركاربرد مهندسي بافت استخوان

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

دكتري

در حاليكه تاكنون تلاش¬هاي زيادي براي ترميم نقايص استخوان با بكارگيري مهندسي بافت صورت گرفته است، هنوز داربستي كه بتواند با تقليد رفتار طبيعي استخوان در ترميم عيوب استخواني موفق باشد حاصل نگرديده است. در اين راستا، ابتدا نانوذرات منيزيم فسفات آمورف و سپس، منيزيم فسفات آمورف حاوي 05/0، 25/0، 5/0 و 1 درصد وزني گرافن اكسيد به عنوان يك پركننده استخواني با قابليت ارتقاء خواص مكانيكي و ضد ميكروبي با استفاده از فرآيند درجا در محيط اتانول و آمونياك با pH در محدوده 3/10 سنتز شد. منيزيم فسفات آمورف حاوي 5/0 درصد وزني گرافن اكسيد با از بين بردن 100 درصد كلني باكتري¬هاي اشريشيا كلاي و استافيلوكوكوس اورئوس و بقاء %5/11±4/184 سلول¬هاي MG63 (روز هفتم كشت) به عنوان نمونه بهينه جهت ساخت داربست مناسب براي ترميم استخوان به جوهر كيتوسان (10 درصد وزني) افزوده شد. داربست‌هاي سه‌بعدي كيتوسان خالص و داراي 10، 20 و 30 درصد پودر منيزيم فسفات آمورف حاوي 5/0 درصد وزني گرافن اكسيد با بيش از 80 درصد تخلخل به روش چاپگر سه‌بعدي توليد شدند. داربست¬هاي هيبريدي حاوي 20 درصد وزني منيزيم فسفات آمورف حاوي 5/0 درصد گرافن اكسيد با قطر هاله عدم رشد mm 12 و 10 براي اشريشياكلاي و استافيلوكوكوس اورئوس، استحكام فشاري MPa 6/5±0/4 و حمايت %7/8±2/242 و %3/7±6/166 از بقاء هر دو رده سلولي MG63 و MSC به عنوان داربست بهينه انتخاب شدند. همچنين فعاليت آلكالين فسفاتاز و رنگ¬آميزي آليزارين رد پتانسيل مطلوب داربست¬هاي هيبريدي پايه كيتوسان براي ترميم استخوان را تاييد كرد. علاوه بر اين، ميزان بيان ژن¬هاي اختصاصي استخوان براي اين داربست¬ها ، ارزيابي شد و نتايج حاكي از افزايش 8/9، 5/6 و 1/22 برابري بيان ژن¬هاي ALP، COL1 و Runx2 براي داربست¬هاي كيتوسان داراي 20% منيزيم فسفات آمورف حاوي گرافن اكسيد نسبت به كيتوسان خالص بود. همچنين نتايج رنگ آميزي هماتوكسيلين-ائوزين و آليزارين رد گوياي تشكيل ظاهر استخواني و معدني شدن ماتريكس خارج سلولي براي سلول¬هاي بنيادي مزانشيمي بود، كه تمايز موفقيت آميز سلول¬هاي بنيادي به بافت استخواني را ثابت كرد.

216694

مهندسي پزشكي

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان

مهشيد خرازيها، علي پورسمر

مهدي احمديان، غلامعلي كوهمره، محمد خدايي