بررسي اثر جايگزيني استرانسيوم بر استخوان‌سازي داربست ژلاتين/ شيشه زيست‌فعال در ضايعه بحراني ايجادشده در جمجمه خرگوش

Influence of Strontium Substitution on Osteogenesis of Bioglass/Gelatin Scaffold in Critically Sized rabbit Calvarial Defects

اهداف: مطالعات زيادي نشان‌دهنده اين مطلب است كه متريال‌هاي حاوي شيشه‌هاي زيست‌فعال (BG) خواص اميدواركننده‌اي در ترميم بافت استخوان دارند، همچنين شيشه‌هاي زيست‌فعال جايگزين شده با استرانسيوم مي‌توانند تشكيل استخوان را بهبود بخشيده و در عين حال از بازجذب استخوان توسط استئوكلاسست‌ها جلوگيري كنند. مواد و روشها: در اين مطالعه، اثر جايگزيني استرانسيوم در ساختار شيشه زيست‌فعال (BG/Sr)، به‌كارگرفته‌شده به‌همراه ژلاتين، بر بهبود استخوان‌سازي در ضايعه بحراني ايجادشده در جمجمه خرگوش بررسي شد. در جمجمه هر حيوان سه ضايعه بحراني (قطر 8ميلي‌متر) ايجاد شد و ضايعات با داربست‌هاي حاوي Gel-BG و Gel-BG/Sr پر شدند. يك ضايعه نيز به‌عنوان كنترل بدون داربست بررسي شد. بازسازي استخوان و فرآيند مينراليزاسيون با انجام رنگ‌آميزي‌هاي هماتوكسيلين/ائوزين، مسون‌تري‌كروم و آليزارين‌رد 4 و 8 هفته پس از كارگذاري داربست‌ها بررسي شد. يافته‌ها: براساس يافته‌هاي بافت‌شناسي، ميزان استخوان جديد تشكيل‌شده در داربست‌هاي حاوي BG/Sr بيشتر از داربست‌هاي فاقد Sr بعد از 8 هفته بود. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه تاييدكننده آن است كه داربست‌هاي حاوي شيشه‌هاي زيست‌فعال داراي استرانسيوم مي‌توانند اثرات بهتري در بازسازي استخوان نسبت به نمونه مشابه فاقد استرانسيوم داشته و بنابراين مي‌توانند جايگزين مناسبي در مهندسي بافت استخوان باشند.

Aims Growing experiments show that biomaterials that have a bioactive glass (BG) indicate encouraging effects on bone tissue repair. Strontium-substituted BGs (BG/Sr) have been confirmed to improve bone formation while preventing bone resorption by osteoclasts. Materials and Methods This study aimed to evaluate the potential of strontium substitution on bioglass/gelatin (Gel) osteogenesis in critically sized rabbit calvarial defects. Defects were treated with Gel-BG or Gel-BG/Sr scaffolds and one defect was left unfilled as a control. Bone regeneration and mineralization process were evaluated by hematoxylin and eosin, Masson’s trichrome and Alizarin Red staining after 4 and 8 weeks post-implantation. Findings Based on the histological findings, newly formed bone area in scaffolds containing BG/Sr was greater than that without Sr after 8 weeks. Conclusion Our results specified that BG/Sr containing scaffolds could better increase bone regeneration than those without Sr and could be considered as a bone graft in bone tissue engineering.