توصيفگر ها :
داربست , مهندسي بافت , پلي كاپرولاكتون , سيليكات استرانسيم
چكيده فارسي :
چكيده
مهندسي بافت يكي از علوم جديدي است كه در دهه‌هاي گذشته در درمان و حتي جايگزيني بافت و اندام آسيب ديده مورد توجه بسياري از محققين قرار گرفته است. با توجه به اهميت ساخت داربستهاي مهندسي بافت، داربست‌ها به شكل‌هاي مختلفي از لحاظ زيستي و مكانيكي از ماتريس خارج سلولي تقليد مي‌كنند، همچنين از لازمهي داربستهاي مهندسي بافت استخوان مي‌توان خواصي مانند استحكام مكانيكي، خواص بيولوژيكي، زيست فعالي و غيره را نام برد. هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصهيابي داربست كامپوزيتي پلي‌كاپرولاكتون و سيليكات استرانسيم مي‌باشد كه داربست‌ها به روش پرينت سه‌بعدي ساخته شدند. داربستهاي كامپوزيتي ساخته شده توسط مشخصهيابيهاي طيفسنجي پراش انرژي پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، آناليز عنصري (EDX)، سميت سلولي (MTT)، آزمون استحكام فشاري مشخصهيابي شدند و آزمون ضدميكروبي نيز انجام گرفت، همچنين جهت بررسي زيست‌فعالي، نمونهها در محلول شبيهساز بدن غوطهوري شدند و سپس توسط SEM، EDX و XRD مشخصهيابي صورت گرفت. نتايج حاكي از آن بود كه بيوسراميك سيليكات استرانسيم با موفقيت و بدون فاز ناخالصي به روش سل-ژل نشر شده است. همچنين فازيابي كامپوزيت پلي‌كاپرولاكتون- سيليكات استرانسيم نشان داد كه شدت پيك‌هاي سيليكات با افزايش مقدار آن افزايش يافته و فاز جانبي ناخواسته‌اي ايجاد نشده است. تصاوير
ميكروسكوپ الكتروني پودر سيليكات استرانسيم نشان مي‌دهد ذرات در مقياس نانومتري بوده و به شكل ذرات بي‌نظم مي‌باشد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني داربست‌ها نشان مي‌دهند كه حفرات هندسي منظم با چيدمان منظم و راه به‌در شكل گرفته‌اند و اندازه حفرات با افزايش مقدار سيليكات استرانسيم، كاهش يافته است. تصاوير آناليز map نشان داد كه ذرات بيوسراميك توزيع يكنواختي در كامپوزيت‌ها داشته‌اند. طبق نتايج آزمون ترشوندگي زاويه تماس كامپوزيت‌ها با افزايش سيليكات استرانسيم از 89 درجه به 71 درجه كاهش يافته و آب‌دوستي داربست بهبود داشته است. همچنين با افزودن 30درصد استرانسيم، مدول الاستيك پلي‌كاپرولاكتون از 31مگاپاسكال به 79 افزايش يافته و تنش تسليم پلي‌كاپرولاكتون با افزودن بيشترين مقدار يعني 30درصد استرانسيوم از 2/3 مگاپاسكال به 6/4 مگاپاسكال افزايش پيدا كرده و همچنين استحكام از 18/8 درصد با افزودن 30 درصد استرانسيم به 15/14درصد افزايش يافته است. در كل مي‌توان بيان داشت داربست پلي‌كاپرولاكتون-سيليكات استرانسيم مي‌تواند گزينه مناسبي براي بازسازي استخوان باشد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Tissue engineering is one of the new sciences that has attracted the attention of many researchers in the field of treatment and even replacement of damaged tissues and organs in the past decades. Considering the importance of building tissue engineering scaffolds, the scaffolds mimic the extracellular matrix in various biological and mechanical ways, and the requirements of bone tissue engineering scaffolds include properties such as mechanical strength, biological properties, bioactivity, etc. The purpose of the current research is to make and identify composite scaffolds of polycaprolactone and strontium silicate, which scaffolds are made by 3D printing method. Fabricated composite scaffolds were characterized by X-ray energy diffraction spectroscopy (XRD), scanning electron microscopy (SEM), elemental analysis (EDX), cytotoxicity (MTT). , the compressive strength test was characterized and the antimicrobial test was also performed. Also, to check the bioactivity, the samples were immersed in the body simulating solution and then characterized by SEM, EDX and XRD. The results showed that strontium silicate bioceramic without impurity phase was successfully released by sol-gel method. Also, phasing of polycaprolactone-strontium silicate composite showed that the intensity of silicate peaks increases with increasing its amount and unwanted side phase is not created. Electron microscope images of strontium silicate powder show that these particles are on the nanometer scale and in the form of irregular particles. Electron microscope images of the scaffolds show that regular geometric holes are formed with a regular arrangement and path, and the size of the holes decreases with the increase in the amount of strontium silicate. Map analysis images showed that bioceramic particles have a uniform distribution in the composites. Also, according to the wettability test results, the contact angle of the composites has decreased with the increase of strontium silicate. according to the wettability test results, the contact angle of the composites has decreased from 89° to 71° with the increase of strontium silicate and the hydrophilicity of the scaffold has improved. Also, by adding 30% of strontium, the elastic modulus of polycaprolactone increased from 31 MPa to 79 MPa, and the yield stress of polycaprolactone increased from 3.2 MPa to 4.6 MPa with the addition of 30% strontium, and with the addition, the strength increased from 18.8%. 30% of strontium has increased to 14.15%. In general, it can be said that strontium silicate polycaprolactone scaffold can be a suitable option for bone regeneration.
