عنوان

بررسی هیدروژل‌های خودترمیم بر اساس پکتین اکسیدشده برای استفاده در مهندسی بافت کبد

۴۹۴۱پ

فارسی

بررسی هیدروژل‌های خودترمیم بر اساس پکتین اکسیدشده برای استفاده در مهندسی بافت کبد

[پایان نامه]

نفیسه دیدار خسروشاهی

صنعتی سهند

۱۴۰۱

۸۵ص.

مصور، جدول، نمودار

CD

کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی

۱۴۰۱/۱۱/۰۱

در مطالعه حاضر، بر روی اصلاح ساختار پکتین و ایجاد گروه‌های آلدهیدی به روش اکسیداسیون با گاز اوزن و تهیه‌ی داربست‌های هیدروژلی خودترمیم بر پایه پکتین اکسیدشده و کلاژن برای استفاده در مهندسی بافت کبد تمرکز شده است. ابتدا پکتین با گاز اوزن در زمان‌های 20، 40، 60 و 80 دقیقه اکسید شده و به ترتیب OP_20، OP_40، OP_60 و OP_80 نامگذاری شدند. پس از اندازه گیری میزان گروه‌های آلدهیدی ایجادشده، مشخصه یابی نمونه‌ها با آنالیزهای FTIR، HNMR و DLS انجام گرفته و نمونه‌های OP_40 و OP_80 برای ادامه‌ی تحقیق انتخاب شدند. در ادامه، هیدروژل‌های Col-OP_40 و Col-OP_80 با ترکیب نمونه اکسیدشده OP_40 و OP_80 با کلاژن تهیه شده و میزان تورم، میزان ژل در ساختار، میزان زیست تخریب پذیری، مقاومت مکانیکی و قابلیت خودترمیم بودن آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. سپس به منظور بررسی سمیت سلولی، سلول‌های HepG2 به عنوان سلول‌های مدل کبدی در هیدروژل‌ها کشت داده شده و زیستایی سلول ها در داربست‌های تهیه شده مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد اکسیداسیون با گاز اوزن موفقیت آمیز بوده و نسبت به مواد شیمیایی اکسید کننده روشی سبز و بهینه می‌باشد، همچنین با افزایش زمان اکسیداسیون از 20 به 80 دقیقه میزان گروه‌های آلدهیدی40% افزایش یافت. مشخصه یابی هیدروژل‌های تهیه شده نشان داد، هیدروژل‌های Col-OP_40 دارای میزان ژل، تورم و مقاومت مکانیکی بیشتر و میزان تخریب کمتری نسبت به هیدروژل‌های Col-OP_80 می‌باشند. همچنین اندازه‌ی رشته‌ی پلی ساکاریدی OP_40 نسبت به OP_80، حدود 66 ماکرومتر بزرگتر بوده که این اختلاف سبب ایجاد حفرات بزرگتر در Col-OP_40 شد. هر دو مدل هیدروژل تهیه شده قابلیت ترمیم کامل ساختار خود را داشتند. همچنین، نتایج کشت سلولی نشان داد که هیدروژل‌های Col-OP_40 برای رشد و تکثیر سلول‌های کبدی، محیط مناسب تری را فراهم می‌کنند.

The main purpose of this study was oxidation of pectin in order to create aldehyde groups on its structure, and then using oxidized pectin with collagen to design self-healing hydrogels as an extra cellular matrix (ECM) with good properties for liver tissue engineering. For this purpose, pectin was oxidized with ozone gas for 20, 40, 60, and 80 minutes. After that, the oxidized pectin was crosslinked with collagen through Schiff’s base reaction and imine bond formation. The oxidized pectin was characterized with FTIR, HNMR, and DLS and prepared hydrogels’ physical characterizations such as pore size distribution, swelling, degradation rate, gel content and stiffness were evaluated as well. The results confirmed that oxidation with ozone gas was successful, and caused a drastic reduction in the size of pectin molecules. Also, the results showed that with increasing ozonation time from 20 to 80 minutes, aldehyde content increased 40%. Prepared hydrogels showed great biocompatibility and biodegradability as well as self-healing properties. Cellular evaluation also showed that 40 minutes oxidized pectin containing collagen hydrogels creates more suitable environment for the growth and proliferation of HepG2 cells.

Study of self-healing hydrogels based on oxidized pectin for liver tissue engineering application

پکتین

پکتین اکسیدشده

مهندسی بافت کبد

پکتین، پکتین اکسیدشده، گاز اوزن، هیدروژل، داربست، مهندسی بافت کبد

Pectin, Oxidized pectin, Ozone, Self-healing hydrogels, liver tissue engineering

دیدار خسروشاهی، نفیسه

برادر خوش‌فطرت

، علی

استاد راهنما

صنعتی سهند

ایران

دانشگاه صنعتی سهند

شیمی، ۲۱۱۱۵، ۱۴۰۱

p

TF

92029

a

Y