دانشکده مهندسی پزشکی

بافت استئوکندرال بر اثر عوامل مختلف دچار آسیب میشود. به دلیل شرایط بیولوژیک خاص، ترمیم طبیعی آن با مشکلاتی روبروست. مهندسی بافت، به وسیله‌ی زیست‌مواد و عوامل زیست‌فعال، سعی در فراهم آوردن شرایط مناسب جهت تسریع ترمیم و باززایی این بافت دارد. تقلید‌ زیستی ماتریس خارج سلولی گرادیانی غضروف و ساخت داربستی گرادیانی با تقلید از این ساختار، میتواند رویکردی مناسب جهت ترمیم مؤثر این بافت باشد. دستیابی به ساختار گرادیانی در مقیاس میکرو، با رویکرد چاپ‌زیستی امکانپذیر است. تهیه‌ی یک جوهر زیستی متشکل از دو زیست‌مادهی ژلاتین متاکریلات (GelMA) و آگاروز، یک هیدروژل با قابلیت شبکه‌ای شدن دو مکانیزمیِ حرارتی-نوری را فراهم میکند. فرایند شبکه‌ای شدن درجای هیدروژل ترکیبی با کاهش دما تا زیر ℃۳۵ و سپس تابش فرابنش صورت میگیرد. طراحی داربستی چند لایه با تنظیم نسبتهای مختلف دو ماده، دستیابی به ساختاری گرادیانی متشکل از ۴ لایه را ممکن ساخته، به شکلی که یک لایه مناسب استخوان‌زایی و دیگری مخصوص غضروفزایی باشند، مادامی که دو لایه‌ی میانی شبیه‌سازی ساختار میانی یا گذار بافت استئوکندرال را انجام میدهند. بررسی خواص داربست هیدروژلی در هر لایه، حاکی از قرار گرفتن مدول الاستیک لایه‌ها در محدودهی kPa ۷۵-۶ (بازهی تحریک مکانیکی استخوانی و غضروفی)، خواص تخلخلی مناسب (تا ۹۵%) و تورم بالا (تا ۷۵۰%) بود. آزمون انکپسولاسیون سلوله‌ای بنیادی چربی انجام شده و بررسی خواص زیستی لایه‌های مختلف، نشان از زیست سازگاری قابل قبول (میانگین زندهمانی ۹۱%) این داربست داشت.
همانطور که ذکر شد، ۴ لایهی داربست، از طریق تغییر غلظت و ترکیب پلیمرهای استفاده شده، یک ساختار گرادیانی را به وجود آورده‌اند که در نتیجهی آن خواص مکانیکی، تورمی، تخلخلی و بیولوژیک متفاوتی را حاصل کرده‌است. این موضوع باعث شبیه‌سازی یا تقلید زیستی هرچه بهتر ساختار بافت استئوکندرال شده و امکان تمایز سلول‌های بنیادی انکپسوله شده در ساختار هر لایه به سلول‌های مورد انتظار را فراهم میکند.
از سوی دیگر، به دلیل استفاده از هیدروژل‌هایی با قابلیت اتصال عرضی یا شبکه‌ای شدن متفاوت (آگاروز یک هیدروژل LCST و GelMA یک هیدروژل دارای قابلیت اتصال عرضی نوری به حساب میآید) شرایط بسیار مساعدی را جهت استفاده‌ی این ترکیب‌ها برای کاربردهای چاپ زیستی و همچنین اتصال عرضی درجا در هیدروژل‌های تزریق‌پذیر برای محققان فراهم مینماید. به طور دقیقتر، به دلیل ویژگی تزریق‌پذیری این ترکیبات، پیشسازه‌ای هر لایه قابلیت این را دارند که پس از اتصال عرضی اولیه در دمای محیط فاز آگاروزی به ناحیه‌ی آسیبدیده تزریق شوند و سپس در اثر تابش نور UV فاز GelMA نیز به صورت درجا دستخوش اتصال عرضی گردد.

دفعات مشاهده: 407 بار | دفعات چاپ: 67 بار | دفعات ارسال به دیگران: 0 بار | 0 نظر