Abstract
Bone tissue engineering is a promising alternative method for treating bone loss by a combination of biomaterials and cells. In this study, we fabricated biocomposite scaffolds by blending chitosan (CS), alginate (Alg) and nano-silica (nSiO2), followed by freeze drying. The prepared scaffolds (CS/Alg, CS/Alg/nSiO2) were characterized by SEM, FT-IR and XRD analyses. In vitro studies such as swelling, biodegradation, biomineralization, protein adsorption and cytotoxicity were also carried out. The scaffolds possessed a well-defined porous architecture with pore sizes varying from 20 to 100 μm suitable for cell infiltration. The presence of nSiO2 in the scaffolds facilitated increased protein adsorption and controlled swelling ability. The scaffolds were biodegradable and the addition of nSiO2 improved apatite deposition on these scaffolds. There was no significant cytotoxicity effect of these CS/Alg/nSiO2 scaffolds towards osteolineage cells. Thus, these results indicate that CS/Alg/nSiO2 scaffolds may have potential applications for bone tissue engineering
چکیده
مهندسی بافت استخوان روشی جایگزین و امیدوار کننده برای درمان صدمات استخوانی با استفاده از ترکیبات بیو متریال و سلول هاست. در این تحقیق ما به وسیله امتزاج کیتوسان (CS)، آلژینات ( Alg) و نانو سیلیکا (Sio2) و به دنبال آن به وسیله انجماد خشک، داربست های کامپوزیتی زیستی را ساختیم. داربست آماده شده را به وسیله آنالیز های XRD، FT-IR و SEM شرح کردیم. در مطالعات آزمایشگاهی پارامترهایی از قبیل تورم، زیست تخریب پذیری، جذب پروتئین و سمیت همچنین مورد بررسی قرار گرفتند. داربست ها با سایز تخلخل مختلف از 20 تا 100 میکرومتر، مناسب برای نفوذ سولی، ساختار متخلخل بسیار خوبی داشتند. حضور nSio2 در داربست باعث افزایش و تسهیل جذب پروتئین و همچنین استعداد تورم داربست را کنترل کرد.
1- مقدمه
استخوان یک بافت حمایتی زنده و پیچیده است. اسخوان در تعیین چارچوب ساختار کاری (عملکردی)، حمایت مکانیکی و انعطاف پذیری نقش اساسی دارد. جدای از این، استخوان همچنین درگیر عملکرد های دیگری چون: ذخیره سازی مواد معدنی و هموستاز، تنظیم PH خون و عملکری های ثا نویه دیگر است [1]. نقص های استخوانی اغلب با روش پیوند زنی درمان خواهد شد ولی عمل های جراحی به دلایلی همچون: محدودیت مقدار بافت، عدم زیست سازگاری، عدم پذیرش سیستم ایمنی بدن [2] و خطر انتقال بیماری ها، محدود شده است. داربیت زیست تخریب پذیر به عنوان یک چهارچوب اسکلتی موقت جهت حمایت و القای بازسازی بافت استخوانی به بدن در منطقه ای که استخوان از دست داده است، اضافه خواهد شد. این در حالی است که بافت کارگذاری شده به تدریج تجزیه و توسط بافت جدید جایگزین خواهد شد. داربست نتنها باید چسبندگی، تکثیر و تمایز و تفکیک پذیری سلولی را ارتقا دهد بلکه باید سازگاری، زیست تخریب پذیری، ارائه افزایش نسبت سطح به حجم با مقاومت مکانیکی مشخص و به شکل مطلوب قالبگیری شده باشد...