تهیه و بررسی خواص فیزیکی، شیمیایی و زیست فعالی داربستهای نانو کامپوزیتی کیتوسان/شیشه بیواکتیو به روش ریخته گری انجمادی

مهندسی بافت به منظور مرمت بافت های آسیب دیده به طور قابل ملاحظه ای پیشرفت کرده است. در این تحقیق، روش کنترل شده ی جهت دار ریخته گری انجمادی برای ساخت داربست های نانوکامپوزیتی متخلخل کیتوسان/ نانوذرات شیشه زیست فعال مورد استفاده قرار گرفت. در ابتدا نانوذرات شیشه زیست فعال با روش سل-ژل تهیه شد و با بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی مادون قرمز، تفرق پرتو ایکس و آنالیز حرارتی هم زمان مشخصه یابی شد. در بخش بعدی غلظت های متفاوت کیتوسان (5/1 و 3 درصد وزنی) و نرخ های سرمایش 1 و 4 درجه سانتیگراد بر دقیقه برای ساخت داربست های کیتوسانی مورد نظر قرار گرفت. کیتوسان در آب دیونایز (حاوی 1 و 2 درصد حجمی استیک اسید، به ترتیب برای غلظت های 5/1 و 3 درصد وزنی کیتوسان) حل شد. پس از آن محلول تهیه شده درون قالبی از جنس پلی تترا فلورو اتیلن واقع بر روی انگشتی مسی ریخته و ریخته گری انجمادی شد. نتیجتا نمونه های ریخته گری انجمادی شده به درون دستگاه خشکایش انجمادی تحت دمای -55 درجه سانتیگراد و فشار 1/2 پاسکال قرار گرفتند. در انتها مورفولوژی حفرات، تخلخل، خواص مکانیکی فشاری و جذب آب داربست ها مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایجی که حاصل شد نمونه حاوی 3 درصد وزنی کیتوسان و ریخته گری شده با نرخ انجماد 1 درجه سانتیگراد بر دقیقه به عنوان نمونه منتخب برگزیده شد. پس از آن با افزودن مقادیر متفاوت شیشه (10، 30 و 50 درصد وزنی)، داربست های نانوکامپوزیتی کیتوسان/ شیشه با زمینه کیتوسانی ساخته شدند. نتایج نشان داد که افزایش مقادیر شیشه تاثیر خاصی بر روی مورفولوژی حفرات داربست کیتوسانی نداشت. با افزایش مقادیر شیشه، مدول فشاری و استحکام فشاری داربست کیتوسانی به ترتیب از 4/0 به 7/10 مگاپاسکال و از 34 به 419 کیلو پاسکال افزایش یافت. نانوکامپوزیت حاوی 30 درصد وزنی شیشه، بیشترین میزان جذب را دارا بود. تست های زیست فعالی و زیست تخریب پذیری داربست ها به ترتیب با غوطه وری آنها در محلول شبیه سازی شده بدن و محلول بافر فسفاتی مورد بررسی قرار گرفت. افزایش مقادیر شیشه موجب افزایش تخریب داربست ها در طول زمان غوطه وری در محلول بافر فسفاتی شد. آنالیزهای تفرق اشعه ایکس و طیف سنجی مادون قرمز گرفته شده پس از غوطه وری داربست ها در محلول شبیه سازی شده بدن (طی زمان های 3، 7، 14 و 21 روز) حظور رسوب های آپاتیتی را بر روی سطح داربست های نانوکامپوزیتی اثبات کرد که در تطابق با تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گرفته شده از سطح داربست ها بود.