ساخت داربست نانو کامپوزیتی پلی کاپرو لاکتون - فلوئور آپاتیت توسط پرینت سه بعدی و شبیه سازی خواص مکانیکی آن

مقدمه: مزایای استفاده از داربست های متخلخل نانوبیوکامپوزیت برای کاربرد شکستگی های فک و صورت و بهینه سازی سطوح داخلی گرافت های مصنوعی با استفاده از فناوری نانو می تواند چسبندگی سلول های استخوانی، خواص مکانیکی و سرعت جذب ر بهبود بحشد. مطالعات مختلفی بر روی داربست متخلخل به ویژه برای قسمت های شکسته و تخریب شده ی استخوان های صورت انحام شده است. هدف از این مطالعه، بررسی رفتار زیستی، تجربی و عددی خواص مکانیکی داربست متخلخل است که شرایط بارگذاری استاتیکی را بر عهده دارد. مواد و روش ها: در این مطالعه ی عددی- آزمایشگاهی (دانشکده ی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر زمستان ۱۴۰۰)، یک داربست استخوانی با استفاده از دستگاه چاپگر سه بعدی (Three- Dimensional Printing) با فرایند مدل سازی لایه نشانی مذاب Fused Deposition Modelling) FDM) برای استفاده در قسمتی از استخوان فک از مواد نانو کامپوزیتی پلی کاپرولاکتون- فلوئور آپاتبت Polycaprolactone- Fluorapatite) PCL/nFA) که حاوی (۰، ۱۰، ۲۰ و ۳۰ درصد وزنی) نانوذرات سرامیک بوده طراحی و ساخته شده است. داربست ها با تخلخل ۷۰ درصد در نرم افزار سالیدورک طراحی گردید و به نرم افزار آباکوس برای فرایند شبیه سازی انتقال داده شد. سطح معنی داری متغیرهای کمی (p value<۰/۰۵) نیز توسط نرم افزار تعیین شد. یافته ها: آزمون زیست فعالی داربست های خالص و کامپوزیتی پس از غوطه وری در محلول شبیه سازی شده ی بدن به مدت ۲۸ روز نشان دادند که در نمونه ی کامپوزیتی PCL/۲۰nFA بیشترین آپاتیت بر روی سطح تشکیل شده است. زنده مانی سلول ها بر روی داربست توسط رنگ آمیزی diamidino-۲-phenylindole) DAPI ۶، '۴) و میکروسکوپ فلورسنت تائید شد. تتیجه گیری: نتایج شبیه سازی آزمون فشار و میزان تنش فون میسز نشان داد که می توان از مدل داربست متخلخل برای جایگزینی در استخوان فک و صورت استفاده کرد که از استحکام و پایداری مکانیکی مناسبی برخوردار است.

کلیدواژه ها:

داربست ، چاپ سه بعدی ، آنالیز المان محدود