داربست های ژل آلژینات تقویت شده با نانوالیاف ژلاتین برای مهندسی بافت قرنیه

کمبود شدید اهداکننده قرنیه در حال حاضریک بحران بین المللی در زمینه بهداشت عمومی است . برای پاسخگویی به افزایش تقاضا برای پیوند قرنیه نیاز به تولید جایگزین هایی برای این بافت اهدایی است. تلاش های کنونی برای طراحی داربست هایی برای بازسازی بافت قرنیه شامل استفاده از مواد گران قیمت است . با این حال، این داربست های قرنیه هنوز فاقد ساختار فیبری بسیار سازمان یافته هستند که بتوانند به عنوان یک جزء تحمل کننده فشاردربافت طبیعی عمل کنند. این مطالعه نشان می دهد که هیدروژل های تقویت شده با نانوالیاف شفاف می توانند از پلیمرهای طبیعی ارزان، غیر ایمنوژنیک و به راحتی در دسترس برای تقلید ساختار قرنیه ایجاد شوند. از الکترواسپینینگ برای تولید نانوالیاف ژلاتین استفاده گردید که سپس با هیدروژل آلژینات نفوذ پذیرشد. وارد کردن نانوالیاف الکتروریسی شده به هیدروژل ها، خواص مکانیکی آنها را بهبود بخشده و سبب ایجاد کامپوزیت های قوی از نظرمکانیکی شد. این هیدروژل های تقویت شده با نانوالیاف می توانند به عنوان جایگزین هایی برای بافت اهدا یی در پیوند قرنیه بکار روند.

Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2013 Jul;2013:6671-6674.

Gelatin nanofiber-reinforced alginate gel scaffolds for corneal tissue engineering.

Tonsomboon K, Strange DG, Oyen ML.

Abstract

A severe shortage of donor cornea is now an international crisis in public health. Substitutes for donor tissue need to be developed to meet the increasing demand for corneal transplantation. Current attempts in designing scaffolds for corneal tissue regeneration involve utilization of expensive materials. Yet, these corneal scaffolds still lack the highly-organized fibrous structure that functions as a load-bearing component in the native tissue. This work shows that transparent nanofiber-reinforced hydrogels could be developed from cheap, non-immunogenic and readily available natural polymers to mimic the cornea's microstructure. Electrospinning was employed to produce gelatin nanofibers, which were then infiltrated with alginate hydrogels. Introducing electrospun nanofibers into hydrogels improved their mechanical properties by nearly one order of magnitude, yielding mechanically robust composites. Such nanofiber-reinforced hydrogels could serve as alternatives to donor tissue for corneal transplantation.

PMID:

24111273