Characterization of chitosan-based scaffolds prepared by 3D printing method for bone tissue engineering
مشخصات ظاهری
ساير جزييات
۲۷ ص.
یادداشتهای مربوط به عنوان و پدیدآور
متن يادداشت
عرفان صلاحینژاد
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰
نظم درجات
نانومواد
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
الگوهای متخلخل یا همان داربستها به طور گستردهای به منظور ترمیم و زایش بافتهای آسیب دیده بدن در مهندسی بافت به کار میروند. چاپ سه بعدی پتانسیل زیادی برای تهیه داربستهای پیچیده برای مهندسی بافت دارد. از مهمترین مزایای ساخت داربست توسط این روش مورفولوژی ساختاری کنترلشده و تخلخلها است. این موارد بر اتصال و تکثیر سلولی به منظور رشد بافت، عبور جریان مواد مغذی و همچنین خواص مکانیکی تٲثیر مثبتی دارد. یکی از موادی که برای ساخت داربستهای مهندسی بافت استخوان مورد استفاده قرار میگیرد، کیتوسان است؛ زیرا این پلیمر خواص زیستسازگاری، آنتی باکتریال، زیستفعالی و قیمت نسبی مناسبی در قیاس با سایر پلیمرها دارد. هدف از این پژوهش، ساخت داربستهای بر پایه کیتوسان به همراه آلژینات سدیم توسط روش چاپ سه بعدی است. آلژینات، به عنوان یک پلیساکارید آنیونی طبیعی، یکی از اجزای مورد استفاده برای سنتز هیدروژل قابل چاپ است که به دلیل ماهیت پلی آنیونی خود، زیستسازگاری و زیست تخریبپذیری، حلالیت بالاتری در آب ایجاد میکند. بدین منظور، سه نوع داربست پایه کیتوسان با درصدهای مختلف آلژینات (0، 52 و 05 درصد) تهیه شدند. برای بررسی مورفولوژیکی، پیوندهای شیمیایی، خواص مکانیکی و زیستی داربستهای ساخته شده، به ترتیب از آنالیز-های میکروسکوپ الکترونی روبشی (MES)، تبدیل فوریه مادون قرمز (RITF) و آزمون استحکام فشاری استفاده شد. مطالعه RITF تشکیل ژل کیتوسان-آلژینات را در نتیجه برهمکنش الکترواستاتیکی بین گروه کربونیل آلژینات با بار منفی و گروه آمینو کیتوسان با بار مثبت نشان داد. نتایج حاصل از آنالیز MES و آزمون استحکام فشاری نمونهها نشان داد با افزایش مقدار آلژینات سدیم و به طبع آن کاهش مقدار کیتوسان، اندازه تخلخلها کاهش یافته که دلیل اصلی آن اثر جاذبه الکترواستاتیکی و جریان آلژینات سدیم در طول فرآیند ساخت است. همچنین استحکام فشاری داربستها 4 برابر شد، از 994/0 در نمونه کیتوسان خالص به 784/2 مگاپاسکال در نمونه حاوی 05 درصد آلژینات افزایش یافته؛ که بالاترین استحکام فشاری و مناسب برای مهندسی بافت استخوان است. نتایج آزمون استحکام فشاری و مورفولوژیکی نمونهها نشاندهنده اهمیت برهمکنشهای سلول- بستر است که در این مورد، داربستهایی با استحکام مکانیکی بالاتر در ترویج تکثیر سلولهای استخوانی مٶثرتر بوده و پتانسیل استفاده به عنوان داربست مهندسی بافت استخوان را دارند.
متن يادداشت
Porous patterns or scaffolds are widely used in tissue engineering to repair and regenerate damaged body tissues. Three-dimensional )3D( printing has great potential for producing complex scaffolds for tissue engineering. One of the most important advantages of scaffolding by this method is the controlled structural morphology and porosity. These have a positive effect on cell attachment and proliferation in order for tissue growth, nutrient flow, as well as mechanical properties. One of the materials used to make bone tissue engineering scaffolds is chitosan; Because this polymer has biocompatibility, antibacterial, bioactivity and relative price properties compared to other polymers. The aim of this study was to fabricate chitosan-based scaffolds with sodium alginate by 3D printing method. Alginate, as a natural anionic polysaccharide, is one of the components used for the synthesis of printable hydrogels, which due to its polyanionic nature, produces biocompatibility, biodegradability and higher solubility in water. For this purpose, three types of scaffolds with different percentages of chitosan 100-alginate 0, chitosan 75-alginate 25 and chitosan 50-alginate 50 were prepared. Scanning electron microscopy )SEM(, Fourier transform infrared )FTIR( and compressive strength tests were used to examine the morphology, chemical bonds, mechanical and biological properties of the fabricated scaffolds, respectively. The FTIR study showed the formation of chitosan alginate gel as a result of electrostatic interaction between the negatively charged carbonyl alginate group and the positively charged amino-chitosan group. The results of SEM analysis and compressive strength test of the samples showed with increasing the amount of sodium alginate and naturally decreasing the amount of chitosan, the size of the pores decreased due to the effect of gravity and flow of sodium alginate during the manufacturing process. Compressive strength also increased to 2.487 MPa; Which is the highest compressive strength and suitable for bone tissue engineering. The results of compressive and morphological strength tests of the samples indicate the importance of cell-substrate interactions. In this case, scaffolds with higher mechanical strength are more effective in promoting bone cell proliferation and have the potential to be used as bone tissue engineering scaffolds.
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
تقسیم فرعی موضوعی
کیتوسان
تقسیم فرعی موضوعی
آلژینات سدیم
تقسیم فرعی موضوعی
داربست
تقسیم فرعی موضوعی
مهندسی بافت استخوان
تقسیم فرعی موضوعی
چاپ سه بعدی
تقسیم فرعی موضوعی
Chitosan
تقسیم فرعی موضوعی
Sodium Alginate
تقسیم فرعی موضوعی
Scaffold
تقسیم فرعی موضوعی
Bone tissue engineering
تقسیم فرعی موضوعی
Three-dimensional printing )3DP(
عنصر شناسه ای
مهندسی و علم مواد
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )