در چند سال اخیر، مهندسی بافت به عنوان ابزاری کارآمد در ترمیم و بازسازی بافت ها واندام های آسیب دیده از اهمیت فراوانی برخوردار بوده است. روش های درمانی متعددی برای بهبود بافت های آسیب دیده گزارش شده است که یکی از این روش ها شامل کاشت سلول بر روی داربست سه بعدی و زیست تخریب پذیراست که این داربست نقش یک ماتریس خارج سلولی مصنوعی را ایفا می کند. این بافت پس از آن در محیط بدن قرار داده می شود تا با جایگزینی، آسیب ایجاد شده را برطرف کند. در این تحقیق هدف تهیه ساختاری دولایه از کیتوسان / ژلاتین و غشاء سیلیکونی با اتصال داربست کیتوسان / ژلاتین به غشاء سیلیکونی جهت استفاده در مهندسی بافت برای جایگزینی لایه میانی پوست بود. روش شستشوی نمک برای اولین بار جهت ساخت داربست سه بعدی کیتوسان / ژلاتین استفاده شد. نمونه هایی با نسبت کیتوسان به ژلاتین(80/20، 50/50 و20/80)، اندازه بلورهای سدیم کلراید (150-57 و 150-420 میکرومتر) و نسبت نمک به کیتوسان/ژلاتین(5 و 10 برابر) متفاوت با استفاده از روش شستشوی نمک تهیه شد. همچنین جهت مقایسه، داربست هایی از کیتوسان/ژلاتین با استفاده از روش مرسوم جدایش فازی جامد-مایع جهت مقایسه با روش شستشوی نمک تهیه شد. از محلول هایی با نسبت کیتوسان به ژلاتین 20 به 80 و غلظت های متفاوت(0/00125، 0/025 و 0/05 گرم بر میلی لیتر آب مقطر ) برای ساخت داربست با روش جدایش فازی استفاده شد.ویژگی های داربست کیتوسان/ژلاتین حاصل از هر دو روش از جمله ساختار حفرات، تخلخل، جمع شدگی، جذب محلول فسفات بافر سالین و خواص مکانیکی مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر تغییر نسبت کیتوسان/ ژلاتین استفاده شده(80/20، 50/50،20/80 و 0/100) بر زتا پتانسیل، زاویه تماس و چسبندگی سلول ها بر روی فیلم های تهیه شده از کیتوسان و ژلاتین بررسی شد؛ همچنین تاثیر ضخامت غشاء سیلیکونی بر عبور دهی بخار آب لایه سیلیکونی و استحکام کششی ساختار دو لایه نهایی نیز بررسی شد. میانگین ابعاد حفرات داربست های تهیه شده به روش شستشوی نمک بین 107-94 و 230-173 میکرومتر (وابسته به اندازه بلورهای نمک استفاده شده) است. داربست های تهیه شده به روش جدایش فازی نیز وابسته به غلظت محلول و دمای پیش سرمایش میانگین ابعاد حفرات متفاوتی(بین 86 تا 400 میکرومتر) دارند. نمونه های تهیه شده با روش شستشوی نمک مورفولوژی حفرات یکنواخت تر، بهم پیوستگی بالاتر، سطحی متخلخل تر و استحکام کششی پایین تری نسبت به داربست های ساخته شده به روش جدایش فازی نشان دادند. استحکام کششی داربست های تهیه شده به روش جدایش فازی با افزایش غلظت و انجام عملیات پیش سرمایش افزایش ولی ابعاد حفرات و بهم پیوستگی بین آنها کاهش می یابد. در داربست های تهیه شده به روش شستشوی نمک استحکام مکانیکی، میزان جذب محلول pbs و مقاومت نسبت به جمع شدگی با افزایش نسبت کیتوسان به ژلاتین استفاده شده افزایش نشان می دهد. میزان تخلخل نیز با کاهش نسبت بلور های کلرید سدیم استفاده شده کاهش نشان داده است. با اضافه کردن غشاء سیلیکونی به داربست ها علاوه بر بهبود عبور دهی بخار آب، افزایش مناسبی در میزان استحکام کششی و کرنش در شکست داربست ها ایجاد شد.

مهندسی بافت علمی است که بر اساس تعامل میان رشته های مختلف و ترکیب علومی مانند مهندسی پلیمر، بیولوژی، ایمنی شناسی و جراحی پیشرفت می کند. این رشته در پاسخ به نیاز روز افزون جایگزینی بافت های آسیب دیده ایجاد شده است و می تواند روشی مطمئن در بازسازی و جایگزینی بافت ها و یا حتی اندام های بدن باشد. یکی از روش ها شامل کاشت سلول بر روی داربست سه بعدی و زیست تخریب پذیراست که این داربست نقش یک زمینه خارج سلولی مصنوعی را ایفا می کند. این بافت پس از آن در محیط بدن قرار داده می شود. در این تحقیق هدف طراحی و ساخت داربستی با ساختار نانولیفی حاوی سه زیست پلیمر ژلاتین، کیتوسان و کندروایتین سولفات جهت کاربرد در مهندسی بافت پوست است. با توجه به برهم کنش های موجود بین سه پلیمر ذکر شده و نقش تعیین کننده سامانه حلال استفاده شده در موفقیت فرایند الکتروریسی، طرح در سه فاز انجام شد. در فاز اول تولید نانو الیاف از آلیاژ ژلاتین و کیتوسان در سه نسبت مختلف با استفاده از سامانه حلال تری فلورو استیک اسید و دی کلرومتان و همچنین تاثیر تغییر نسبت کیتوسان در آلیاژ بر رفتار سلولی و خواص فیزیکی- شیمیایی داربست ها به دقت مورد بررسی قرار گرفت. در فاز دوم، ریسندگی آلیاژ ژلاتین/کندروایتین سولفات در سه نسبت مختلف کندروایتین سولفات مطالعه شد. در هر دو فاز با استفاده از طراحی آزمایش با روش پاسخ سطح معادلات قطر بر حسب متغیرهای تعیین شده نوشته و شرایط فرایندی بهینه تعیین شد. شرایط بهینه در فاز اول شامل ولتاژ 27 کیلوولت، نرخ تغذیه ml/hr 5/0 و در فاز دوم شامل ولتاژ 19 کیلوولت، نرخ تغذیه ml/hr 6/0 بوده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل درجه دو به دست آمده با نتایج حاصل از آزمایشات در هر دو فاز تایید کننده قابلیت پیش بینی نتایج توسط مدل است. پس از انجام آزمایشات برون تنی، داربست بهینه ژلاتین/کیتوسان با نسبت 70/30 (میانگین قطر الیاف 185 نانومتر) و داربست بهینه ژلاتین/کندروایتین سولفات با نسبت 85/15 (میانگین قطر الیاف 184 نانومتر) انتخاب شدند. در فاز سوم نانوالیاف سه جزئی از سه زیست پلیمر مورد نظر با روش ریسندگی همزمان در شرایط بهینه تعیین شده در دو فاز قبل انجام شد. برای بررسی و مقایسه نمونه های حاصل، از آزمون های متعددی شامل : تعیین میانگین قطر الیاف و انحراف از معیار آن ها، خواص مکانیکی (استحکام کششی و کرنش در شکست)، طیف سنجی مادون قرمز، تخلخل، آنالیز حرارتی، بررسی ویسکوزیته و هدایت الکتریکی محلول، بررسی زیست فعالی آن ها (سلول های فیبروبلاست انسانی) و همچنین پیوند زدن نمونه بهینه بر روی مدل حیوانی استفاده شده است. دو نمونه بهینه دو جزئی و سه جزئی در پایان جهت بررسی قابلیت های عملیاتی کاربرد آن ها در محیط درون تنی بر روی یک مدل حیوانی (موش صحرایی) پیوند زده شدند و نتیجه کاربردی طرح طی 14 روز در محیط درون تنی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعه بافت بازسازی شده در محل پیوند نشان دهنده عملکرد مناسب داربست در ترمیم و همچنین ایجاد بافتی با مورفولوژی مشابه پوست طبیعی می باشد.