بررسي مورفولوژي و خواص فيزيكي شيميايي داربست هاي زيست تخريب پذير كوپليمر لاكتيك گليكوليك اسيد ژلاتين به روش انجماد جهت دار

Morphological and Physiochemical Characteristics of biodegradable PLGA-Gelatin Scaffolds by Unidirectional Freezing Technique

داربست هاي سه بعدي كه شباهت ريزساختاري بسياري به ماتريكس خارج سلولي (ECM) داشته و از جنس كوپليمر لاكتيك گليكوليك اسيد (PLGA)/ژلاتين هستند به روش ريخته گري انجمادي تهيه شدند. با اين روش، امكان انجماد جهت دار محلول پليمري مهيّا شده و اثرهاي مطلوب آن بر خواص فيزيكي/مكانيكي داربست ها مورد ارزيابي قرار گرفت. براي انحلال دو پليمر PLGA و ژلاتين از استيك اسيد به عنوان حلال مشترك استفاده شد. تصاوير به دست آمده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) نشان گر دست يابي به داربست هايي با تخلخل هاي باز، درصد تخلخل بيش از 95 درصد و با توزيع ابعادي حدود 400-50 ميكرومتر در مقطع عمود بر جهت انجماد و 300-50 ميكرومتر در مقطع موازي با جهت انجماد هستند. نتايج تخلخل سنجي جيوه-اي، توزيع تخلخل 200-100 ميكرومتر را نشان داد. نتايج طيف سنجي فروسرخ (FTIR) حاكي از عدم تغيير ساختاري مواد پس از ساخت داربست ها است. آزمون استحكام فشاري (MPa 3/2) نشان داد كه داربست هاي ساخته شده از استحكام مناسبي برخوردار هستند. نتايج آزمون جذب آب (950%) و زيست تخريب پذيري داربست ها، گوياي حفظ پايداري ساختار و تبادل هاي سلولي درطي دوره ي تخريب است. نتايج نشان مي دهد كه داربست هاي مذكور ويژگي هاي اوليه و خواص مطلوبي براي استفاده در مهندسي بافت دارند و گزينه ي مناسبي براي حمايت از چسبندگي سلولي و حفظ پايداري ساختاري در بازه ي زماني مورد نظر هستند.

In this study, we fabricated 3-dimentional PLGA-gelatin scaffolds with aligned-oriented pores by freeze casting technique which is similar to Extra Cellular Matrix (ECM), and evaluated its effect on both physical and mechanical features. Dissolving synthetic (PLGA) and natural (Gelatin) polymers in common solvent was one of the strengths of this investigation. Scanning electron microscopy (SEM) micrographs indicated that scaffolds contained 95% interconnected pores with diameter about 50-400 µm in horizontal direction and 50-200 µm in vertical direction. Moreover, the results of mercury intrusion porosimetry represented diameter of pores in range of 100–300 µm. According to fourieres transform infrared (FTIR) spectrum there was no inappropriate interactions during processing. Additionally, mechanical analysis (3.2 MPa) of PLGA-gelatin constructs illustrated that polymeric scaffolds can withstand mechanical loads in freezing direction. Based on the water absorption (950%) and biodegradation results, samples can support cellular interactions and prevent their integrity during tissue regeneration. In brief, freeze casted PLGA-gelatin scaffolds can provide unidirectional matrix with desired physical and mechanical characters to regenerate lesions.