امكان سنجي و بررسي ساخت داربست كاپا-كاراگينان/نانوالياف فيبروئين ابريشم به منظور استفاده در مهندسي بافت استخوان

Investigation of Fabrication and Synthesis of Cappa- Carrageenan/Silk Fibroin Nanofibers Scaffolds for Bone Tissue Engineering

آسيب استخواني يكي از چالش­هاي علم پزشكي محسوب مي­شود كه هر ساله هزينه زيادي را در دنيا براي درمان به خود اختصاص داده است. امروزه، ساخت داربست مناسب به منظور جايگزيني براي بافت از دست رفته با هدف بازسازي، ترميم و بازگرداندن عملكرد بافت، جهت درمان آسيب استخواني به طور گسترده ­اي مورد بررسي قرار گرفته است. تركيب پروتئين-پلي ساكاريد در داربست­ ها با قابليت ترغيب تشكيل آپاتيت استخواني يك روش قابل قبول براي شبيه­ سازي محيط خارج سلولي استخواني شده است. در اين مقاله، داربست­ هاي جديد كامپوزيتي زيست فعال، بر پايه پلي ساكاريد كاپا-كاراگينان و نانوالياف فيبرويين به منظور استفاده در كاربردهاي بازسازي استخواني، سنتز و مشخصه­ يابي شده است. نانو الياف فيبرويين با روش الكتروريسي تهيه و به عنوان فاز تقويت كننده در مقادير مختلف به محلول كاپا-كاراگينان 0/5 % وزني اضافه شده و داربست­ هاي سه بعدي توسط فريز-دراير ساخته شده ­اند. جهت ارزيابي داربست پيشنهادي، روش­هاي مشخصه يابي مختلفي به منظور آناليز ساختاري، مورفولوژي، مكانيكي و ميزان آپاتيت تشكيل شده بر روي سطح داربست­ ها، به كار گرفته شده است و با نمونه كاپا-كاراگينان خالص، مورد مقايسه قرار گرفته ­اند. نتايج حاصل از ميكروسكوپ الكتروني روبشي وجود ساختار متخلخل با ارتباط دروني و درصد تخلخل و ميانگين اندازه حفرات مناسب با سلول­هاي استخواني را نشان داده است. علاوه بر اين، نتايج آناليز طيف سنجي پراكندگي انرژي پرتو ايكس از داربست­هاي قرار گرفته در محلول شبيه ­سازي شده بدن، تشكيل لايه ­اي از كلسيم فسفات بر روي سطح داربست­ ها را نشان داده است. علاوه بر اين، نتايج آناليز طيف سنجي پراكندگي انرژي پرتو ايكس از داربستهاي قرار گرفته در محلول شبيه سازي شده بدن، تشكيل لايه اي از كلسيم فسفات بر روي سطح داربست ها را نشان داده است.

Bone defect is one of the important challenges of medical science. Today, the synthesis of a suitable scaffold has been developed. In this paper, new bioactive composite scaffolds based on kappa-carrageenan/fibrobin nanofibers were synthesized and characterized for bone regeneration applications. The fibroin nanofibers were prepared by electrospinning, then the chopped electrospun nanofibers were incorporated to Kappa-carrageenan solution (0.5% w/v) in different ratios as a reinforcer. Finally, 3D scaffolds were fabricated by Freeze-drying. The results of scanning electron microscopy showed the highly porous structure with the interconnected porous. The porosity percentage and average pore size of the scaffolds were suitable for bone cells implantation and propagation. In addition, Energy Dispersive X ray (EDS) technique has proved Precipitation of Ca-P on the surfaces. The biocompatibility evaluation of fabricated scaffolds was done using MTT indirect assay.