داربست گرادیانی باقابلیت چاپ توسط چاپگر زیستی

 | تاریخ ارسال: 1401/1/14 | 

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: 75 بار   |   دفعات چاپ: 4 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر