تهیه و ارزیابی داربستهای نانوالیاف پلی یورتان - ژلاتین جهت کاربرد در مهندسی بافت قلب

بیماری های قلبی یک علت پیشتاز و عمده مرگ و ناتوانی در ملت های صنعتی و جهان توسعه یافته می باشد که تقریباً 40% مرگ و میر همه ی افراد بشر محاسبه شده است. روش های درمانی مختلفی برای سکته ی قلبی همچون دارو درمانی، پیوند قلب و سلول درمانی وجود دارد. مهندسی بافت قلب یکی از امیدوارکننده ترین استراتژی ها برای بازسازی ماهیچه ی قلب آسیب دیده می باشد و تلاش اصلی برای تولید کردن یک بستر بیوفعال با خصوصیات مناسب می باشد که ماتریکس خارج سلولی را در ساختار و عملکرد، تقلید کند. با توجه به بافت الاستیک غیر خطی و غیر ایزوتروپیک ماهیچه ی قلب و همچنین متحرک بودن آن، پلیمر مورد استفاده باید دارای ساختار الاستیک باشد تا بتواند هر گونه تنش از طرف ماهیچه ی قلب را تحمل کند. در این پژوهش از دو پلیمر سنتز شده ی پلی استر یورتان و پلی استر یورتان اوره به خاطر زیست تخریب پذیری، الاستیسیتی و خواص مکانیکی مطلوب و پلیمر طبیعی ژلاتین نوع a به خاطر ویژگی هایی همچون داشتن زیست تخریب پذیری، هیدروفیلی و فراهم کردن محیط مناسب برای رشد و تکثیر سلولی، استفاده شد. برای تعیین خصوصیات پلیمرها از آنالیزهای طیف سنجی atr-ftir، آنالیز dsc و آنالیز xrd استفاده گردید. سپس به منظور تولید داربست نانوالیاف مناسب به منظور مهندسی بافت قلب، 6 حالت مختلف در نظر گرفته شد و محلول هایی از پلیمرهای پلی استر یورتان و پلی استر یورتان اوره به تنهایی و سپس مخلوط با ژلاتین با نسبت وزنی 70/30 و 50/50 تهیه و الکتروریسی گردید. علاوه بر الکتروریسی نانوالیاف تصادفی، در 4 حالت مختلف نانوالیاف آرایش یافته نیز تولید گردید. آنالیزهای مختلفی به منظور بررسی خواص داربست های تهیه شده انجام شد. نتایج آنالیزهای زاویه تماس و تخریب پذیری نشان داد که با افزایش ژلاتین در مخلوط پلیمری آبدوستی و تخریب پذیری افزایش یافته است. آنالیز استحکام کششی در دو شرایط خشک و تر انجام گردید، و نتایج نشان داد که در شرایط تر نسبت به شرایط خشک برای داربست نانوالیاف حاوی ژلاتین استحکام کششی و مدول کاهش و ازدیاد طول افزایش یافته است. خواص استحکامی داربست نانوالیاف آرایش یافته در دو جهت موازی و عمود برجهت آرایش یافتگی الیاف، به طور معنی داری متفاوت بوده و بیانگر این است که با استفاده از داربست نانوالیاف آرایش یافته می توان خواص غیرایزوتروپیک مطلوب مورد نیاز برای مهندسی بافت قلب به منظور تقلید از بافت غیرایزوتروپیک ماهیچه قلب را به دست آورد. نتایج آنالیز دینامیک مکانیکی نشان دادکه در فرکانس های فیزیولوژیکی مربوط به فعالیت قلب، با افزایش فرکانس برای داربست های نانوالیاف تولید شده تفاوت چندانی در مدول ذخیره و اتلاف مشاهده نمی شود و از نظر بیومکانیکی پایدار می باشند. همچنین در دو جهت مختلف موازی و عمود بر جهت آرایش یافتگی الیاف، اعداد متفاوتی برای مدول ذخیره و مدول اتلاف وجود دارد. در نتیجه خواص غیرایزوتروپیک برای داربست نانوالیاف آرایش یافته با استفاده از آنالیز دینامیک مکانیکی هم نشان داده شد. همچنین با افزایش دما از c? 25 تا c? 37 که دمای طبیعی بدن می باشد، خواص غیرایزوتروپیک تغییر نکرده است. مدول ذخیره به دست آمده در این پژوهش برای داربست های نانوالیاف آرایش یافته ی پلی استر یورتان/ژلاتین 70/30 و پلی استر یورتان اوره/ژلاتین 70/30 در دو جهت، نسبت به سایر داربست های نانوالیاف تولید شده، بیشتر با محدوده ی مدول قلب مطابقت داشته و به دلیل داشتن خواص غیرایزوتروپیک به نانوالیاف تصادفی ترجیح داده می شوند.