ساخت و ارزیابی داربست نانوکامپوزیتی الکتروریسی شده پلی کاپرولاکتون/نانولوله کربنی آمین دار شده حاوی سلول های بنیادی مزانشیمی جهت کاربرد در مهندسی بافت سخت

Abstract

مهندسی بافت استخوان با هدف ترمیم ضایعات و آسیب های استخوانی در تلاش است تا با بهبود داربست های سنتزی بتواند شرایط مشابه ماتریس سلولی را برای رشد و تکثیر بهتر سلولهای بدن فراهم کند. از این رو طراحی یک داربست مناسب با خواص زیستی و مکانیکی بهینه می تواند نقش مهمی را در این زمینه ایفا کند. در این تحقیق درصد‌های وزنی مختلف نانو لوله‌های کربن تک دیواره عامل دار شده با گروه آمین (SWCNTs-amine) با درصدهای وزنی 0، 0.1، 0.2 و 0.5 به پلی‌کاپرولاکتان (PCL) به منظور افزایش خواص زیستی و مکانیکی داربست اضافه و نانو فیبر‌های کامپوزیتی PCL-SWCNTs با روش الکتروریسی تهیه شد. چسبندگی، تکثیر، تمایز و زنده مانی سلول‌های بنیادی مزانشیمال مشتق شده از مغز استخوان موش (BMSCs) بر روی داربست‌ها توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (SEM)، آزمون های MTT، live-dead و آلکالین فسفاتاز بررسی شد. مورفولوژی، خواص مکانیکی و زیست فعالی داربست‌ها نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری، آزمون استحکام کششی و آزمون زیست فعالی در محیط شبیه سازی شده بدن (SBF) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت حاوی 2/0 درصد نانوله کربنی داری بیشترین میزان استحکام کششی در حدود 10 مگا پاسکال است که در مقایسه با نمونه الکتروریسی شده PCL خالص، افزایش قابل توجهی داشته است. همچنین هیچ کدام از نمونه ها پس از گذشت 1، 3 و 5 روز سمیتی از خود نشان ندادند. بعلاوه، بررسی های صورت گرفته با SEM نشان داد که استفاده از نانو لوله های کربن تک دیواره، چسبندگی و نفوذ سلولهای BMSC بر روی الیاف داربست را افزایش داده است. این افزایش در نمونه نانوکامپوزیتی حاوی 5/0 درصد وزنی نانولوله کربنی مشهودتر بود. همچنین نتایج آزمون آلکالین فسفاتاز بهبود تکثیر و تمایز سلول‌ها را بر روی داربست های حاوی نانوذره نسبت به PCL خالص نشان داد. از نتایج حاصل می‌توان دریافت که نانوفیبرهای الکتروریسی شده با درصدهای وزنی بهینه می‌توانند کاندیدهای مناسبی جهت کاربرد در مهندسی بافت استخوان باشند.