بهینه سازی داربست های پلی یورتانی با طراحی آزمون تاگوچی برای کاربردهای مهندسی بافت عروق

مهندسی بافت عروق، راهکارهای نوآورانه ای برای حل مشکلات جایگزین های عروقی به ویژه با قطر کم ارایه می دهد. الکتروریسی روشی کاربردی و ارزان برای تولید داربست های مهندسی بافت است. اگرچه این روش به نسبت ساده است، اما از نظر برهم کنش های میان پارامترهای فرایندی و اثر آن ها بر شکل شناسی الیاف هنوز کاملا مشخص نیست. در این مطالعه، هدف تعیین متغیرهای بهینه به منظور دستیابی به کمترین قطر الیاف با روش تاگوچی برای کاربردهای مهندسی بافت عروق است.

داربست های پلی یورتانی در دی متیل فرمامید با فرایند الکتروریسی تهیه شدند. غلظت پلیمر و پارامترهای فرایندی به عنوان عامل های موثر درنظر گرفته شدند. با کمک آرایه L9 روش تاگوچی، طراحی آزمون انجام و شرایط بهینه سازی الکتروریسی با استفاده از نسبت علامت به نوفه (S/N) به کمک نرم افزار Minitab 17 تعیین شد. شکل شناسی الیاف با میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شد. افزون بر آن، سلول های اندوتلیال ورید بند ناف انسان (HUVEC) به منظور بررسی سمیت سلولی و چسبندگی سلولی روی داربست های بهینه کشت شد.

تحلیل آزمون ها نشان داد، غلظت پلی یورتان اثرگذار ترین پارامتر است. شرایط بهینه برای تولید الیاف، با غلظت %12 وزنی پلیمر، ولتاژ kV 16، فاصله 15cm بین جمع کننده و نازل و سرعت تغذیه 0.1mL/h به‎دست آمد. با روش تاگوچی میانگین قطر الیاف در محدوده 242.1nm  تا 257.92nm با سطح اطمینان %95 پیش بینی شد. قطر الیاف در این شرایط از نظر تجربی نیز 258±30nm بود که با مقدار تخمین زده شده با این روش مطابقت خوبی داشت. همچنین، زنده مانی سلول ها %88.59 گزارش شد و سلول ها چسبندگی مناسبی به داربست نشان دادند. بنابراین، داربست ها تهیه شده نتایج امیدوارکننده ای در تقلید ماتریس خارج سلولی و در نتیجه مهندسی بافت عروق نشان دادند.