بهینه‌سازی داربست‌های پلی‌یورتانی با طراحی آزمون تاگوچی برای کاربردهای مهندسی بافت عروق

فرضیه: مهندسی بافت عروق، راهکارهای نوآورانه‌ای برای حل مشکلات جایگزین‌های عروقی به‌ویژه با قطر کم ارائه می‌دهد. الکتروریسی روشی کاربردی و ارزان برای تولید داربست‌های مهندسی بافت است. اگرچه این روش به‌نسبت ساده است، اما از نظر برهم‌کنش‌های میان پارامترهای فرایندی و اثر آن‌ها بر شکل‌شناسی الیاف هنوز کاملاً مشخص نیست. در این مطالعه، هدف تعیین متغیرهای بهینه به‌منظور دستیابی به کمترین قطر الیاف با روش تاگوچی برای کاربردهای مهندسی بافت عروق است. روش‌ها: داربست‌های پلی‌یورتانی در دی‌متیل فرمامید با فرایند الکتروریسی تهیه شدند. غلظت پلیمر و پارامترهای فرایندی به‌عنوان عامل‌های مؤثر درنظر گرفته شدند. با کمک آرایه L9 روش تاگوچی، طراحی آزمون انجام و شرایط بهینه‌سازی الکتروریسی با استفاده از نسبت علامت به نوفه (S/N) به‌کمک نرم‌افزار Minitab 17 تعیین شد. شکل‌شناسی الیاف با میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شد. افزون بر آن، سلول‌های اندوتلیال ورید بند ناف انسان (HUVEC) به‌منظور بررسی سمیت سلولی و چسبندگی سلولی روی داربست‌های بهینه کشت شد.یافته‌ها: تحلیل آزمون‌‌ها نشان داد، غلظت پلی‌یورتان اثرگذار‌ترین پارامتر است. شرایط بهینه برای تولید الیاف، با غلظت %12 وزنی پلیمر، ولتاژ kV 16، فاصله cm 15بین جمع‌کننده و نازل و سرعت تغذیه mL/h 1/0 به‎دست آمد. با روش تاگوچی میانگین قطر الیاف در محدوده nm 10/242 تا nm 92/257 با سطح اطمینان %95 پیش‌بینی شد. قطر الیاف در این شرایط از نظر تجربی نیز nm 30±258 بود که با مقدار تخمین زده‌شده با این روش مطابقت خوبی داشت. همچنین، زنده‌مانی سلول‌ها %59/88 گزارش شد و سلول‌ها چسبندگی مناسبی به داربست نشان دادند. بنابراین، داربست‌ها تهیه‌شده نتایج امیدوارکننده‌ای در تقلید ماتریس خارج سلولی و در نتیجه مهندسی بافت عروق نشان دادند.