ارزیابی فیزیکوشیمیایی وچاپ سه بعدی داربست های زیستی پلی کاپروالکتون/β- تری کلسیم فسفات: آماده سازی برای کاربردهای زیستی

توسعه ی داربست های زیستی با ویژگی های مکانیکی، فیزیکی و زیستی بهینه، یکی از چالش های اساسی در مهندسی بافت و پزشکی بازساختی محسوب می شود. در این پژوهش، داربست های زیستی مبتنی بر پلی کاپروالکتون (PCL) و β- تری کلسیم فسفات (β-TCP) با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی زیستی تولید شده و تاثیر تیمار سطحی بر ویژگی های آن ها مورد بررسی قرار گرفت. هدف این مطالعه، بهینه سازی خصوصیات سطحی داربست از طریق تیمار قلیایی و ارزیابی تاثیر آن بر آب دوستی، چسبندگی سلولی و مورفولوژی سطحی داربست بود. ابتدا جوهر زیستی با ترکیب PCL و ۳۰٪ وزنی β-TCP تهیه شده و داربست ها با استفاده از چاپگر زیستی سه بعدی اکستروژن محور تولید شدند. داربست های چاپ شده تحت تیمار قلیایی (NaOH ۰.۲٪) قرار گرفتند و اثر تیمار بر ویژگی های سطحی آن ها با استفاده از آزمون طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، آنالیز زاویه تماس (Contact Angle) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ارزیابی شد. همچنین، میزان چسبندگی و گسترش سلولی در نمونه های تیمارنشده و تیمارشده مورد مقایسه قرار گرفت. طیف سنجی FTIR نشان داد که ساختار شیمیایی داربست پس از تیمار سطحی تغییر عمده ای نداشته و ترکیب PCL/TCP حفظ شده است. بررسی زاویه تماس نشان داد که تیمار قلیایی باعث کاهش زاویه تماس از ۸۶° به ۳۳° شده که نشان دهنده ی افزایش چشمگیر آب دوستی سطح داربست است. تصاویر SEM نشان دادند که تیمار قلیایی منجر به افزایش زبری سطح و بهبود چسبندگی سلولی شده است. در نمونه های تیمارشده، سلول ها به طور گسترده ای روی سطح داربست گسترش یافته و اتصالات بین سلولی برقرار کرده اند، درحالی که در نمونه های تیمارنشده، چسبندگی سلولی محدودتر و مورفولوژی سلولی نامنظم تر مشاهده شد. یافته های این پژوهش نشان داد که تیمار قلیایی یک روش موثر برای بهبود تعاملات زیستی داربست های زیستی PCL/TCP محسوب می شود. افزایش آب دوستی و زبری سطح، منجر به افزایش چسبندگی و گسترش سلولی شده و پتانسیل استفاده از این داربست ها در مهندسی بافت استخوان و پزشکی بازساختی را تقویت می کند. در پژوهش های آتی، بررسی تاثیر افزودن فاکتورهای زیستی و ارزیابی عملکرد این داربست ها در شرایط in vivo پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

بیوپرینتینگ سه بعدی ، داربست زیستی ، پلی کاپروالکتون/β- تری کلسیم فسفات ، تیمار سطحی قلیایی ، زیست سازگاری