ﺑﺮرﺳﯽ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ و ﺑﯿﻮﻟﻮژﯾﮑﯽ دارﺑﺴﺖ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﺑﺎﻓﺖ ﺑﺮ ﭘﺎﯾﻪ ﭘﻠﯽ ﮐﺎﭘﺮوﻻﮐﺘﻮن ﻋﺎﻣﻞ دار و ﭘﻠﯽ اﺗﯿﻠﻦ ﮔﻼﯾﮑﻮل دي آﮐﺮﯾﻼت ﺗﻘﻮﯾﺖ ﺷﺪه ﺑﺎ ذرات ﻫﯿﺪروﮐﺴﯽ آﭘﺎﺗﯿﺖ

Investigation of mechanical and biological properties of functionalized polycaprolactone and polyethylene glycol diacrylate based scaffold reinforced with hydroxyapatite

هدف از انجام اين تحقيق ساخت داربست مهندسي بافت استخوان برپايه پلي كاپرولاكتون عامل دار و پلي اتيلن گلايكول دي آكريلات در حضور ذرات هيدروكسي آپاتيت و بررسي خصوصيات مكانيكي و بيولوژيكي داربست حاصل است. در مرحله اول، پلي‌كاپرولاكتون دي‌ال (PCL diol) از طريق واكنش با آكريليك اسيد كلرايد، آكريلاته شد و آكريلاته شدن آن با استفاده از طيف‌نگاري مادون قرمز (FTIR) تأييد شد. سپس داربست‌ها از طريق برقراري اتصال عرضي راديكالي بين پلي‌كاپرولاكتون دي آكريلات و پلي‌اتيلن‌گلايكول دي‌آكريلات درحضور ذرات هيدروكسي آپاتيت و خروج ذرات كلريد سديم به عنوان تخلخل‌زا ساخته شد. نمونه‌هاي تهيه شده با استفاده از روش‌هايي مانند ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، طيف نگاري مادون قرمز (FTIR) و آناليز حرارتي مكانيكي ديناميكي (DMTA) مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش نسبت پلي‌اتيلن‌گلايكول دي‌آكريلات (PEGDA) به پلي‌كاپرولاكتون دي‌آكريلات (PCLDA) در شبكه پليمري، پيك منحني فاكتور اتلافي (Tan δ) افزايش و مدول فشاري كاهش يافت. به علاوه، با افزودن ذرات هيدروكسي آپاتيت به شبكه‌هاي پليمري PCLDA/PEGDA پيك منحني Tan δ كاهش و مدول فشاري افزايش يافت. به منظور بررسي سميت يا عدم سميت داربست‌ها از آزمون تماس مستقيم، بررسي سلول‌هاي چسبيده شده بر روي داربست و رنگ آميزي سلولي استفاده شد. نتايج آزمون‌هاي بيولوژيكي سميت سازگار بودن داربست‌هاي PCLDA/PEGDA/HA را نشان داد. همچنين سلول‌هاي فيبروبلاست و استئوبلاست به خوبي بر روي سطح داربست و ديواره تخلخل‌هاي آن چسبيده و گسترده شده‌اند. نتايج نشان داد داربست‌هاي PCLDA/PEGDA/HA پناسيل استفاده در مهندسي بافت استخوان را دارند.

The purpose of this study is synthesised of functionalized polycaprolactone and polyethylene glycol diacrylate based scaffold in the presence of hydroxyapatite (HA) particles and investigated of mechanical and biological properties of scaffolds. At the first step, PCL diol was acrylated with acryloyl chloride and confirmed using fourier transform infrared (FTIR). Then, the scaffolds were synthesized by radical crosslinking reaction of polycaprolacton acrylate and polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) in the presence of hydroxyapatite (HA) particles and particulate technique with sodium chloride. The prepared samples were characterized using techniques such as scanning electron microscopy (SEM), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). Results show that increasing the ratio of PEGDA to polycaprolactone diacrylate (PCLDA) led to increase of tan δ peak and decrease of compressive modulus of the network, respectively. It was found that the incorporation of HA particles with the polymer matrices resulted in an increased of compressive modulus and a decrease of tan δ peak. Cytocompatability of the scaffolds were assessed by direct contact test and staining cell. Results indicated no toxicity, and cells attached and spread on the pore walls offered by the scaffols. Thus, the results indicated that the PCLDA/PEGDA/HA scaffolds have the potential of being used as promosing substrates in bone tissue engineering.