ساخت و ویژگی یابی داربست هیدروژل نانوکامپوزیت دکستران/نانوکریستالین بتا-تری کلسیم فسفات

تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 29 بهمن 1398 | امتیاز: Article Rating

طراحی داربست های سه بعدی زیست فعال برای حمایت از ترمیم و بازسازی استخوان به یک زمینه کلیدی در تحقیقات مهندسی بافت تبدیل شده است. در این جا، هیدروژل های هیبریدی متخلخل مرکب از دکستران تلفیق شده به درون ذرات نانوکریستالین بتا تری کلسیم فسفات(β-TCP) به نحوه دلخواه به عنوان داربستی برای مهندسی بافت استخوان تولید شد. بتا-تری کلسیم فسفات با موفقیت به درون شبکه دکستران وارد شده و از طریق برهمکنش های یونی بین مولکولی کراس لینک شد که این امر بوسیله پیوندهای هیدروژنی و اسپکتروسکوپی FTIR ثابت شد. اثر محتوای بتا-تری کلسیم فسفات روی بازجذب آب و کینتیک متورم شدن هیدروژل های کمپوزیتی بررسی شد. مشاهده شد که پراکنش همگن نانوذرات β-TCP از طریق ماتریکس هیدروژلی موجب تخلخل بالاتر و ظرفت متورم شدن بیشتر می شود. اندازه گیری های متورم شدن عمقی نشان داد که در حالی که در مراحل اول متورم شدن، انتشار آب از قانون فیک(Fick's law) تبعیت می کند، برای زمان های طولانی تر رفتار متورم شدن هیدروژل ها متحمل کینتیک رده دوم می شود. اندازه گیری های XRD تشکیل لایه آپاتیت روی سطح هیدروژل های نانوکامپوزیتی بعد از غوطه ور شدن در محلول SBF را نشان داد که بر زیست فعالی آن دلالت دارد. سنجش های کشت سلولی سازگاری زیستی هیدروژل های هیبرید تولید شده در شرایط آزمایشگاهی را ثابت کرد. نتایج بدست آمده هیدروژل های نانوکامپوزیت دکستران/ بتا-تری کلسیم فسفات را به عنوان داربست های امیدوار کننده برای کاربرد در بازسازی استخوان پیشنهاد می کند.

Int J Biol Macromol. 2020 Jan 14. pii: S0141-8130(19)37419-7. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.01.112. [Epub ahead of print]

Fabrication and characterization of dextran/nanocrystalline β-tricalcium phosphate nanocomposite hydrogel scaffolds.

Ghaffari R1Salimi-Kenari H2Fahimipour F3Rabiee SM4Adeli H1Dashtimoghadam E5.

Abstract

Design of bioactive three-dimensional scaffolds to support bone tissue repair and regeneration become a key area of research in tissue engineering. Herein, porous hybrid hydrogels composed of dextran incorporated with nanocrystalline β-tricalcium phosphate (β-TCP) particles were tailor made as scaffolds for bone tissue engineering. β-TCP was successfully introduced within the dextran networks crosslinked through intermolecular ionic interactions and hydrogen bonding confirmed by FTIR spectroscopy. The effect of β-TCP content on equilibrium water uptake and swelling kinetics of composite hydrogels was investigated. It was found that the homogeneous distribution of β-TCP nanoparticles through the hydrogel matrix contributes to higher porosity and swelling capacity. In depth swelling measurements revealed that while in the early stage of swelling, water diffusion follows the Fick's law, for longer time swelling behavior of hydrogels undergo the second order kinetics. XRD measurements represented the formation of apatite layer on the surface of nanocomposite hydrogels after immersion in the SBF solution, which implies their bioactivity. Cell culture assays confirmed biocompatibility of the developed hybrid hydrogels in vitro. The obtained results converge to offer dextran/β-TCP nanocomposite hydrogels as promising scaffolds for bone regeneration applications.

PMID: 31953173
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان