طراحي و ساخت غشاهاي كامپوزيتي زيست تخريب پذير بر پايه ي كايتوسان-فيبروئين - پلي وينيل الكل به روش ريخته گري حلال براي مهندسي بافت استخوان

Designing and fabrication of biodegradable composite membranes based on chitosan fibrobinpolyvinyl alcohol by solvent casting method for bone tissue engineering

سابقه و هدف: يكي از مسائل مهم در بازسازي هدايت شده ي استخوان، طراحي و ساخت غشاهاي زيست تخريب پذير و زيست فعالي است كه ضمن حفظ يكپارچگي ساختاري خود در طول زمان ترميم، داراي خواص مكانيكي،فيزيكي و بيولوژيكي مورد نياز و البته نفوذ پذيري انتخابي باشند. يكي از رويكردهاي دستيابي به اين هدف ساخت غشاهاي كامپوزيتي بر پايه ي زيست پليمرهاست. مواد و روش ها: در اين پژوهش ساخت و مشخصه يابي غشاهاي كامپوزيتي متشكل از كايتوسان-فيبروئين و پلي وينيل الكل انجام گرفت. محلول كايتوسان و محلول فيبروئين-پلي وينيل الكل با نسبت هاي مختلفي با هم مخلوط شده و غشاها، به روش ريخته گري حلال تهيه شدند. خواص مكانيكي مانند استحكام كششي و درصد كشش نهايي و خواص فيزيكي شامل جذب آب و سرعت تخريب شدن غشاها مورد بررسي قرار گرفتند. يافته­ها: نمودار طيف FTIR فيبروئين استخراج شده و پيك هايي را در cm-11650، cm-1 1530و cm-1 1244 نشان داد. نمودار XRD و تصاوير SEM نشان دادند كه فيبروئين سنتز شده داراي ساختار صفحات بتا مي باشد. نتايج بررسي خواص فيزيكي و مكانيكي غشاها نشان داد كه حضور فيبروئين در تركيب، موجب افزايش استحكام مكانيكي مي شود.افزايش ميزان كايتوسان در تركيب موجب افزايش جذب آب و سرعت تخريب غشاها گرديد. نتيجه گيري: فيبروئين يك پليمر مناسب جهت افزايش استحكام مكانيكي، كنترل نرخ تخريب و بهبود قابليت جذب آب غشاهاي مورد استفاده در بازسازي هدايت شده ي استخوان بوده و كاملا زيست سازگار مي باشد.روش ريخته گري حلال به شرط كنترل ويسكوزيته ي محلول و سرعت خروج حلال از تركيب، يك روش مناسب براي ساخت غشاها مي باشد.

Background & Aim: Designing and fabrication of biodegradable and bioactive membranes are the important issues in guided bone regeneration while these membranes should maintain their structural integrity during repair, have the required mechanical, physical and biological properties and selective permeability. One of the approaches to achieve this purpose is the fabrication of composite membranes based on biopolymers. Materials and Methods: In this experimental research, the fabrication and characterization of composite membranes composed of chitosan-silk fibrobin and polyvinyl alcohol have been performed.chitosan solution and fibroin- polyvinyl alcohol solution were mixed in different ratio and membranes were fabricated by solvent casting method. Mechanical properties such as tensile strength and ultimate strain percentage and physical properties including water absorption and degradation rate of membranes were investigated. Results: The FTIR spectrum of the extracted fibrobin showed peaks at 1650 cm-1, 1530 cm-1, and 1244 cm -1. The XRD and SEM images showed that the synthesized fibrin has the structure of beta plates. The results of physical and mechanical properties of membranes showed that the presence of fibroin in the composition increases the mechanical strength. Increasing the amount of chitosan in the composition increased the water absorption and degradation rate of membranes. Conclusion: Fibroin is a suitable polymer for increasing mechanical strength, controlling the degradation rate, improving the water absorption ability and is so biocompatible. Solvent casting method with controlling the viscosity of solution and solvent evaporation rate is appropriate method for fabrication the membranes.