آماده سازی و تعیین ویژگی داربست مبتنی بر ژلاتین- کیتوسان- نانو –TCPβ برای کاربردهای ارتوپدی

تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 22 اسفند 1396 | امتیاز: Article Rating

هدف اولیه این مطالعه ساخت یک داربست کامپوزیت ژلاتین- کیتوسان- نانو –TCPβ یا GCT برای بهبود رفتارهای مکانیکی کلی و زیست سازگاری درون تنی با نرخ تخریب قابل پیش بینی بود. پودر بتا تری کلسیم فسفات(–TCPβ) در طیف اندازه بین 70 تا 100 نانومتری با استفاده از مسیر رسوب آبی در یک نسبت ثابت کلسیم/فسفات به صورت 1:5:1 در pH 10 و بعد از تمیار گرفایی پودر رسوب کرده در 800 درجه سانتیگراد برای 4 ساعت سنتز شد. داربست کامپوزیت با استفاده از جداسازی فاز مایع-جامد محلول حاوی ژلاتین، کیتوسان و بتا تری کلسیم فسفات در نسبت های مختلف ساخته شد و سپس مخلوط جداسازی شده از نظر فازی مورد لیوفلیزه شدن قرار گرفت. داربست آماده سازی شده تخلخل بالایی((>80%) نشان داد و اندازه سوراخ های آن بین 78 تا 382 میکرومتر متغیر بود که با استفاده از Hg-porosimetry تعیین شد. نتایج SEM نشان داد که وارد کرد بتا تری کلسیم فسفات به  گسترده 30 wt% منجر به  سوراخ های یکدست و با مشکل مناسب پراکنده و مرتبط با هم شد که میانگین اندازه آن ها 120 ± 18.6میکرومتر بود. قدرت کلی داربست از 0.8 MPa تا 2.45 MPa افزایش یافت که بستگی به افزایش محتوای بتا تری کلسیم فسفات از 10 wt% تا 30 wt% در داربست آماده سازی شده داشت. سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بند ناف انسانی درجه بالاتری از گستره لاملی پودی و فیلوپودی نشان دادند و رفتار پراکنش بهتری را روی داربست GCT30 نشان دادند. سنجش MTT و مطالعات ایمنوسیتوشیمی با MSCهای کش شدده نشان داد که داربست GCT30 برای تکثیر سلول های بنیادی مزانشیمی و تمایز آن ها به رده استئوبلاستی هدایت کننده تر بوده است. ایمپلنت کردن درون تنی داربست GCT30 به صورت زیر جلدی به موش ها نیز هیچ گونه واکنش التهابی قابل توجهی نشان نداد اما حاکی از رگزایی بود.

Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2018 May 1;86:83-94. doi: 10.1016/j.msec.2018.02.001. Epub 2018 Feb 3.

Preparation and characterization of gelatin-chitosan-nanoβ-TCP based scaffold for orthopaedic application.

Maji K1, Dasgupta S2, Pramanik K3, Bissoyi A4.

Abstract

The primary aim of this study was to fabricate gelatin/chitosan/β-TCP (GCT) composite scaffold to improve its compressive mechanical behaviour and in-vivo biocompatibility with predictable degradation rate. Beta tricalcium phosphate (β-TCP) powder was synthesized in size range between 70-100 nm using aqueous precipitation route at a fixed Ca/P molar ratio of 1.5:1 at pH 10 and after subsequent heat treatment of as precipitated powder at 800 °C for 4 hours. The composite scaffolds were fabricated using solid-liquid phase separation of the slurry containing gelatin, chitosan, β-tricalcium phosphate in varying proportion and subsequent lyophilisation of the phase separated mixture. The prepared scaffolds exhibited high porosity (>80%) with pore sizes ranging between 78-382 μm as determined using Hg-porosimetry. SEM result revealed that incorporation of β-TCP to the extent of 30 wt% resulted in well-shaped and uniformly distributed interconnected pores of average pore size of 120 ± 18.6 μm in it. Compressive strength of the scaffolds was increased from 0.8 MPa to 2.45 MPa on increase in β-TCP content from 10 wt%-30 wt% in the prepared scaffold. Human Umbilical Cord derived mesenchymal stem cells (MSCs) exhibited higher degree of lamellopodia and fillopodia extensions and better spreading behaviour onto GCT30 scaffold. MTT assay and immunocytochemistry studies with cultured MSCs revealed that GCT30 scaffolds were more conducive to MSC's proliferation and differentiation into osteoblast lineage. In vivo implantation of GCT30 scaffold subcutaneously into mice did not indicate any significant inflammatory reaction, but ongoing vascularization.

PMID: 29525100
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان