توصيفگر ها :
مهندسي بافت , پليكاپرولاكتون , هاردستونيت , داربست , استخوان , چاپگر سه بعدي , هيدروكسي آپاتيت
چكيده فارسي :
چكيده
مهندسي بافت يك علم نوين و بين رشتهاي است كه هدف آن ساخت جايگزيني مناسب براي بافت آسيب ديده در بدن بيمار ميباشد، داربست استخوان بستري ميباشد كه تمامي ويژگيهاي مثل زيست فعالي، زيست تخريب پذيري، زيست سازگاري و ... را در خود جاي ميدهد و به طور همزمان وظيفه تحمل بار را نيز دارد. در اين تحقيق داربست پليكاپرولاكتون-هاردستونيت با استفاده از چاپگر سه بعدي و به روش لايه نشاني مذاب ساخته شد و به منظور ارزيابي داربستهاي ساخته شده تستهاي مختلفي از جمله XRD، مشاهده با SEM، زيست تخريب پذيري، زيست فعالي و آزمون استحكام فشاري بر روي آن انجام شد. استحكام فشاري داربستهاي 0، 10، 20 و 30 درصد به ترتيب برابر با 1/3، 5/3، 7/5 و 0/5 مگاپاسكال و ثابت كشساني آنها نيز برابر با 24/0، 29/0، 22/0 و 20/0 مگاپاسكال اندازهگيري شد. با بررسي نتايج مربوط به تست فشار مشخص شد كه بهينهترين خواص مكانيكي مربوط به داربست با تركيب PCL-20%HT ميباشد. به منظور ارزيابي زيست فعالي و زيست تخريب پذيري داربستها، به ترتيب از محلولهاي SBF و PBS در بازههاي زماني 2، 3، 4 و 5 هفته استفاده شد. نتايج مربوط به تست زيست فعالي و مقايسه آن با برخي از نتايج ديگر محققين نشان داد كه رفتار زيست فعالي هاردستونيت ضعيف تر از ديگر بيوسراميكها ميباشد و رسوبات هيدروكسي آپاتيت به خوبي در هفتههاي 2، 3 و 4 تشكيل نشدهاند و تنها در هفته پنجم به ميزان قابل توجهي هيدروكسي آپاتيت تشكيل شده است. درمقابل، داربستها از زيست تخريب پذيري مطلوبي برخوردار ميباشند به نحوي كه داربست با تركيب PCL-20%HT با قرار گرفتن به مدت 5 هفته در محلول شبيهساز بدن، كاهش وزني برابر با حدود 6% را شاهد هستيم. با اين وجود به علت اينكه هاردستونيت فاز سراميكي مستحكمي ميباشد، استفاده از آن در مهندسي بافت استخوان، زيست فعالي نسبتا ضعيف آن را پوشش ميدهد. در نهايت با بررسي تمامي نتايج بهينهترين تركيب براي داربست كامپوزيتي ساخته شده، PCL-20%HT ميباشد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Tissue engineering is a new and interdisciplinary science whose purpose is to make a suitable replacement for the damaged tissue in the patient's body. And at the same time, it has the task of bearing the load. In this research, the polycaprolactone-hardstonite scaffold was made by 3D printer and melt deposition method, and in order to evaluate the fabricated scaffolds, various tests including XRD, SEM observation, biodegradability, bioactivity and compressive strength test were performed. The compressive strength of the 0, 10, 20 and 30% scaffolds is equal to 3.1, 3.5, 5.7 and 5.0 MPa, respectively, and their elastic modules was also measured equal to 0.24, 0.29, 0.22 and 0.20 MPa. The pressure test results shows that, the most optimal mechanical properties are related to the scaffold with PCL-20%HT. In order to evaluate the bioactivity and biodegradability of the scaffolds, SBF and PBS solutions were used for 2, 3, 4 and 5 weeks, respectively. The results of the bioactivity test and its comparison with some other researchers' results showed that the bioactivity behavior of hardstonite is weaker than other bio ceramics and hydroxyapatite deposits were not formed well in weeks 2, 3 and 4 and only in the fifth week Considerable hydroxyapatite is formed. On the other hand, the scaffolds have favorable biodegradability, so that the scaffold with PCL-20%HT, after being placed in the body simulating solution for 5 weeks, had a weight loss of about 6%. However, because hardstonite is a strong ceramic phase, its use in bone tissue engineering covers its relatively weak bioactivity. Finally, by examining all the results, the most optimal composition for the composite scaffold is PCL-20%HT.