مشخصه‌يابي داربست كامپوزيتي نانوالياف پلي‌كاپرولاكتون/ ماتريكس خارج سلولي جهت كاربرد در مهندسي بافت

Characterization of Poly(ε-Caprolactone)/Extracellular Matrix Nanofibers Composite Scaffold for Tissue Engineering

مقدمه: نانوالياف الكتروريسي شده، پتانسيل قابل توجهي در افزايش كارآمدي مناسب داربست‌ها جهت مهندسي بافت غضروف نشان داده‌اند. افزودن ماتريكس بدون سلول به داربست‌هاي نانوالياف به منظور شبيه‌سازي محيط خارج سلولي طبيعي در مهندسي بافت تأثير مثبت دارد. هدف از انجام اين مطالعه، الكتروريسي پلي‌كاپرولاكتون/ماتريكس خارج سلولي /Extracellular matrix(ε-caprolactone)Poly يا PCL/ECM) و بررسي رفتار مكانيكي و بيولوژيكي آن براي كاربرد در مهندسي بافت است. روش‌ها: داربست‌هاي پلي‌كاپرولاكتون و پلي‌كاپرولاكتون/ماتريكس خارج سلولي با الكتروريسي شدن 10 درصد وزني/حجمي محلول پلي‌كاپرولاكتون و پلي‌كاپرولاكتون/ماتريكس خارج سلولي با حلال‌هاي دي‌كلرومتان و دي‌متيل سولفوكسيد آماده شد. براي بررسي بقا و تكثير سلول‌هاي بنيادي مشتق شده از بافت چربي انسان در داربست، از روش MTT استفاده شد. براي بررسي ريخت‌شناسي (Morphology)، پايداري و خواص سطح داربست از روش‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي، آزمون استحكام كششي، جذب آب و اندازه‌گيري زاويه‌ي تماس استفاده شد. يافته‌ها: در داربست الكتروريسي شده‌ي پلي‌كاپرولاكتون/ماتريكس خارج سلولي، ميزان آب‌دوستي، جذب آب و استحكام كششي نسبت به داربست الكتروريسي شده‌ي پلي‌كاپرولاكتون افزايش معني‌داري را نشان داد. ميزان تخلخل در داربست PCL/ECM كاهش و قطر الياف افزايش داشت. همچنين، زيستايي و تزايد سلول‌ها در داربست PCL/ECM در روز هفتم نيز افزايش معني‌داري را نشان داد. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه، نشان داد كه افزودن ماتريكس خارج سلولي به داربست پلي‌كاپرولاكتون، موجب بهينه شدن خواص داربست حاصل، جهت مهندسي بافت مي‌شود.

Background: Electrospun nanofibers have shown significant potential as an origin for forming cartilage tissue engineering scaffolds. Acellular extracellular matrices have been incorporated into nanofiber scaffolds to more closely replicate the extracellular niche. The aim of this study was to investigate the electrospinning of poly(ε- caprolactone)/extracellular matrix (PCL/ECM) and its mechanical and biological behavior for tissue engineering. Methods: PCL and PCL/ECM scaffolds were prepared via electrospinning of the 10% (w/v) solution contain PCL and PCL/ECM by dichloromethane (DCM) and dimethylsulfoxide (DMSO) solutions. The MTT technique was used to study the survival and proliferation of human adipose-derived stem cells in scaffold. The morphology, stability, and scaffold surface properties were studied using scanning electron microscopy, tensile strength test, water absorption, and contact angle measurement. Findings: The PCL/ECM electrospinning scaffold showed significant increase in hydrophobicity, water absorption, and tensile strength compared to PCL electrospinning scaffold. The porosity and diameter of the fibers in the scaffold had a relative reduction. Moreover, the viability and proliferation of cells on the seventh day showed a significant increase. Conclusion: The results of this study showed that adding extracellular matrix to PCL scaffold improves the properties of the scaffold for tissue engineering.