وهاب الدین گودرزی

در این مطالعه به منظور دستیابی به داربست های با خواص مطلوب از نقطه نظرهای خواص مکانیکی و زیستی، با بکار گیری پلیمرهای PCL و PHBV به مهندسی بافت استخوان پرداخته شده است. برای ساخت داربست ها از روش الکتروریسی به صورت هسته-پوسته استفاده شده است. پلی کاپرولاکتون پلیمر هسته و PHBV پلیمر پوسته را تشکیل داده است. نتایج خواص مکانیکی نمونه ها نشان داد که افزودن گرافن اکسید سبب بهبود قابل توجه خواص الاستیک داربست ها بخصوص مدول الاستیک تا MPa 14/61 و استحکام کششی تا MPa 24/3 شده است. نتایج آزمون سمیت سلولی با روش MTT، به خوبی نشان داد که نمونه ها در مقایسه با نمونه کنترل برای زمان های 1، 3، 5 و 7 روز زنده مانی سلولی بهتری داشته که نشان از چسبندگی و رشد سلولی مناسب بر روی داربست های ساخته شده بوده است. همچنین به منظور ارزیابی توانمندی داربست ها در تمایز سلولی از آزمون فعالیت آلکالین فسفاتاز (ALP) استفاده شد و میزان ALP نمونه ها در روز 7، 14 و 21 از کشت سلولی مورد بررسی قرار گرفت که نتایج حاکی از افزایش میزان ALP تا روز 14 بخصوص برای نمونه BS3 بوده است که مویید صحت تمایز سلول ها بوده است. همچنین از آزمون رنگ آمیزی آلیزارین قرمز (ARS) برای تایید تمایز سلولی و معدنی شدن داربست ها استفاده شد، که این آزمون هم فرآیند معدنی شدن برای نمونه ها را نشان داد.

افزایش عفونت های باکتریایی به مشکلی جدی در جوامع بشری تبدیل شده است. براین اساس توسعه مواد نانوکامپوزیتی برپایه مواد زیست سازگار و بی خطر برای محیط زیست که علاوه بر قابلیت ضد میکروبی و زیست سازگاری یا عدم سمیت سلولی، خواص ساختاری منحصر بفردی نیز داشته باشد از اهمیت بالایی برخورداراست. در این پژوهش، سلولز باکتریایی (BC)/ پلی پیرول (PPy) و نانوذرات روی (ZnO) که همزمان دارای خواص ضدمیکروبی و قابلیت تکثیر سلولی باشند، به عنوان نسل جدیدی از ایروژل نانوکامپوزیتی که به روش خشک کردن انجمادی تولید شدند، معرفی شد. بر این اساس ابتدا ZnO با درصدهای وزنی مختلف 1 %، 3 % و 5 % به BC اضافه شد و سپس  PPy در مقدار mmol 2 به روش پلیمریزاسیون درجا در ساختار مذکور تعبیه شد. تصاویر FESEM اثبات کرد که ساختار نانولیفی و متخلخل BC، در حضور PPy و ZnO  نیز حفظ شده است. هرچند بعد از افزودن PPy و ZnO ساختار متراکم شده و ریزساختار خوشه انگوری تشکیل دادند. با افزودن mmol 2 به BC  و سنتز PPy، استحکام کششی و مدول یانگ BC به طور قابل توجهی کاهش یافته و به ترتیب به مقادیر MPa 71 و GPa 5/2 رسید. از سوی مقابل، با افزودن نانوذرات ZnO خواص مکانیکی افزایش قابل توجهی یافته (افزایش مدول یانگ و استحکام کششی در مقایسه با نمونه های BC/PPy) که این موضوع به دلیل فشرده شدن ساختار ایروژل نانوکامپوزیتی حاصل و همچنین تشکیل فصل مشترک نانوذرات ZnO با دو پلیمر BC و PPy است. مشاهده هاله و ناحیه ممانعت در محیط کشت حاوی دو باکتری گرم مثبت و منفی، به خوبی قابلیت ضدباکتریایی داربست های نانوکامپوزیتی سه جزیی را اثبات کرد. نتایج MTT مربوط به L929 بر روی داربست ها نشان داد که با افزودن 3 % از نانوذرات ZnO، چسبندگی و تکثیر سلولی در طی روزهای مختلف 1 روز، 5 روز و 7 روز از کشت افزایش قابل توجهی یافت.