ساخت و مشخصه يابي داربست شبكه اي مهندسي بافت بر پايه پلي كاپروالكتون دي ال /پلي اتيلن گاليكول دي آكريالت /هيدروكسي آپاتيت

Synthesis and characterization of tissue engineering network scaffold composed of polycaprolactone diol / polyethyleneglycol / hydroxyapatite

هدف از اين تحقيق، ساخت داربست مهندسي بافت استخوان از طريق برقراري اتصال عرضي راديكالي بين زنجيرههاي پلي اتيلن گاليكول در حضور پلي كاپروالكتون و ذرات هيدروكسي آپاتيت و خروج ذرات كلريد سديم به عنوان تخلخل زا است. نمونههاي ساخته شده با استفاده از روشهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي )SEM ،)طيف نگاري مادون قرمز )FTIR )و پراش پرتو ايكس )XRD )مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين درصد تخلخل و اندازه آنها، در صد تورم، درصد كسر ژل و خصوصيات مكانيكي ارزيابي گرديد. درآزمون FTIR مشخص شد كه اتصاالت عرضي در بين زنجيرههاي پلي اتيلن گاليكول برقرار شده است. داربستهاي تهيه شده ساختاري متخلخل با اندازه تخلخل بين 100 تا 130 ميكرومتر و درصد تخلخل در حدود 70 را نشان دادند. نتايج نشان داد كه با افزايش نسبت پلي اتيلن گاليكول )PEG )به پلي كاپروالكتون )PCL )درساختار، در صد تورم به ميزان 11 درصد افزايش يافت و مدول فشاري نيز كاهش يافت. با افزودن ذرات هيدروكسي آپاتيت (HA (به اين شبكه پليمري در صد تورم به ميزان 4 درصد كاهش يافت و مدول فشاري از 96 /0 به 122 /1 مگاپاسكال افزايش يافت. همچنين مشاهده شد كه همه شبكههاي هيدروژلي داراي درصد كسر ژل مشابه به طور ميانگين 94 درصد هستند. نتايج نشان داد، داربست شبكهاي پلي كاپروالكتون دي ال/پلي اتيلن گاليكول دي آكريالت/هيدروكسي آپاتيت پتانسيل استفاده در مهندسي بافت را دارند.

In this study, bone tissue engineering scaffolds were synthesized by radical crosslinking reaction of poly(ethyleneglycol) (PEG) diacrylates in the presence of polycaprolactone (PCL) and hydroxyapatite (HA) particles and particulate technique with sodium chloride. The prepared samples were characterized using techniques such as scanning electron microscopy (SEM) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Percent of porosity, pore size, swelling, gel fraction and mechanical properties were investigated. FTIR indicated that crosslinking between PEG chains were successfully done. The highly interconnected porous morphologies with macropores larger than 100 micron are observed in all scaffolds. The porosities of the scaffolds ranged from 69% to 74%. Results showed that increasing the ratio of PEGDA to polycaprolactone led to increase of swelling ratio and decrease of compressive modulus of the network, respectively. It was found that the incorporation of HA paticles with the polymer matrices resulted a decrease swelling ratio, and also an increased compressive modulus of the networks (from 0.96 Mpa to 1.122 MPa). Moreover, all networks had a gel fraction more than 94%. Thus, the results indicated that the PCL/PEG/HA scaffolds have the potential of being used as promising substrates in tissue engineering.