بررسي خصوصيات فيزيك و شيميايي داربست نانوكلينوپتيلوليت،b-TCP ، ژلاتين و كاربرد آن در مهندسي بافت پريودنتال

Physicochemical Characterization of nano-clinoptilolite/B-TCP /gelatin Scaffold and its Application in Periodontics

با توجه به ساختار كامپوزيتي استخوان طبيعي فك، از دو زيست ماده ي ژلاتين و بتا تري كلسيم فسفات (b-TCP) در مهندسي بافت استخوان به كرات استفاده شده است. باوجود ويژگي هاي مطلوب داربست هاي ساخته شده بدليل خواص مكانيكي ضعيف و تخريب پذيري بالا كاربرد آن ها محدود شده است. هدف اين پژوهش بررسي تاثير حضور زيست ماده كلينوپتيلوليت با ويژگي هاي منحصربه فردي چون خواص مكانيكي قابل توجه، نرخ پايين تخريب پذيري و ويژگي هاي زيست سازگاري بسيار مطلوب در داربست هاي ژلاتين و b-TCP است. مواد و روش ها ساخت داربست متخلخل به صورت نمونه اي با درصد وزني 50 ژلاتين، 25 b-TCP و 25 كلينوپتيلوليت با روش خشكايش انجمادي انجام گرفت. از آناليز SEM و نرم افزار image j جهت بررسي مورفولوژي سطح داربست و يافتن فراواني تخلخل داربست ها استفاده شد. در پايان كار آناليز استحكام فشاري داربست ها نيز ارزيابي شد. يافته ها در داربست هاي clinoptilolite/b-TCP/Gelatin اندازه حفراتي با ميانگين اندازه 250 نانومتر ثبت شده است، كه بهترين سايز براي رگ زايي است. علاوه بر ژلاتين، كلينوپتيلوليت نيز بر تخلخل اثر مثبت داشته است. با انجام آناليز استحكام فشاري، مدول يانگ نيز پس از افزودن كلينوپتيلوليت از 100 به 166 مگاپاسكال افزايش داشته، كه كلينوپتيلوليت موثرترين عامل در تغيير اين مدول است. نتيجه گيري با درنظر گرفتن نتايج مي توان اين گونه استنتاج كرد كه كلينوپتيلوليت علاوه بر بهبود و ارتقاي خواص مكانيكي داربست هاي كامپوزيتي تاثير قابل توجهي بر روي افزايش سايز و فراواني تخلخل داربست هاي مهندسي بافت استخوان فك داشته است. طبق خصوصيات بدست آمده مي توان گفت كه نمونه ي معرفي شده متناسب با خصوصيات داربست خارج سلولي (ECM) بافت استخوان فك مي باشد و انتخاب مناسبي در مهندسي بافت اين نوع استخوان خواهد بود.

Due to the composite structure of the jaw bone, gelatin and beta-calcium phosphate (-TCP) biomaterials have been used repeatedly in bone tissue engineering. Despite the desirable properties of scaffolds made, their application has been limited due to their poor mechanical properties and high degradability. The aim of this study was to investigate the effect of clinoptilolite biomaterial with unique mechanical properties such as remarkable mechanical properties, low degradation rate and highly favorable biocompatibility properties in gelatin and -TCP scaffolds. Material and Method: Preparation of porous scaffold as a template was made leading to freeze drying method using weight percent of 50 for gelatin, 25 -TCP and 25 Clinoptilolite. SEM analysis and image j software was used in order to evaluation of scaffold surface and finding of porosity frequency. Finally, compressive strength of scaffold was evaluated. Results: In clinoptilolite / -TCP / Gelatin scaffolds, porosity up to 250 nanometers was recorded which was the best for angiogenesis. In addition to gelatin, clinoptilolite also had a positive effect on porosity. Using compressive strength analysis, increasing of Young's modulus was also observed from 100 to 166 mega Pascal by that Clinoptilolite is the most effective agent in modifying this modulus. Conclusion: Considering the results, clinoptilolite that in addition to improving and enhancing the mechanical properties of composite scaffolds, had a significant effect on the increase in the size and porosity of jaw bone tissue engineering scaffolds. According to the obtained characteristics it can be said that the sample presented is in accordance with the properties of extracellular scaffold (ECM) of jaw bone tissue and would be a suitable choice in tissue engineering of this type of bone.