پديد آورندگان :
رحيمي ممقاني، كاوه دانشگاه علم و صنعت ايران - دانشكده فناوري هاي نوين - بخش نانوزيست مواد گروه نانو فناوري , نقيب، مرتضي دانشگاه علم و صنعت ايران - دانشكده فناوري هاي نوين - بخش نانوزيست مواد گروه نانو فناوري
كليدواژه :
ميكروساخت , ژلما , هيدروژل , شبكه اي شدن نوري , پليمر
چكيده فارسي :
در دهه اخير، هيدروژلما به عنوان يكي از هيدروژل‌هاي زيست‌سازگار و زيست‌تخريب‌پذير مطرح در كاربردهاي مختلف مهندسي پزشكي معرفي شده است. ژلما زيست‌پليمري است كه از واكنش مستقيم ژلاتين و متاكريليك انيدريد به‌دست مي‌آيد. اين پليمر، به دليل خواص زيستي و فيزيكي مناسب در طراحي و مهندسي داربست‌ها، ايجاد ميكرو يا نانوكامپوزيت‌هاي پليمري، طراحي سامانه‌هاي دارورساني، سيگنال‌دهي سلولي، زيست‌حسگرها، انتقال ژن و كاربردهاي مختلف مهندسي پزشكي مطرح شده است. ژلما در اثر تابش فرابنفش شبكه‌اي شده و هيدروژل مي‌شود. فنون مختلفي در طراحي و ساخت آن همچون الگوداركردن نوري، ميكروقالب‌گيري، پديده خودگردايش، ميكروسيالي، زيست‌چاپ، بافندگي الياف و پارچه مي‌تواند به‌كار رود. ساختارهاي سه‌بعدي و داربست‌ها بر اساس هيدروژل ژلما، مي‌توانند براي تقليد ساختار بافت‌هاي طبيعي طراحي و در مهندسي بافت و بازتوليد دارو استفاده شوند. هرچند چالش‌هايي همچون مقياس‌هاي طولي متفاوت، نسخه‌برداري از ميكرومويرگ‌هاي توخالي، رگ‌زايي در مقياس ميكرو و محدوديت حمل اكسيژن در گستره ابعادي سانتي‌متر وجود دارد كه نياز به بررسي بيشتر دارد. استفاده از روش‌هاي تركيبي ساخت و بررسي‌هاي دقيق اثر پارامترهاي سامانه يا واردكردن مواد افزودني جديد قسمتي از راه‌حل به نظر مي‌رسد. قابليت‌هاي ژلما در روش‌هاي گوناگون ساخت در كنار خواص فيزيكي، مكانيكي و زيستي انعطاف‌پذير، آن را براي كاربردهاي آينده زيست‌پزشكي و توليد اندام‌هاي خودگردايشي با انواع مختلف سلول‌ها مناسب مي‌سازد.
چكيده لاتين :
In recent decades, the "GelMA" hydrogels as one of the biocompatible and biodegradable biomaterials are introduced in various applications of biomedical engineering. GelMA results from direct reaction of gelatin and methacrylic anhydride which has specific biological and physical properties making it suitable for the design and engineering of scaffolds, creating micro or nanoscale polymer nanocomposites, cell signaling, designing drug delivery systems, biosensors, and gene transfer or other biomedical engineering applications. GelMA forms cross-linked hydrogel by exposure to ultra-violet radiation. Various techniques could be applied in designing and manufacturing of GelMA in micro size, such as photopatterning, micromolding, self-assembly phenomenon, microfluidic, bioprinting, fibers and fabrics weaving. Three-dimensional structures and scaffolds based on GelMA hydrogel could be designed to mimic the structure of the natural tissue, used in tissue engineering and regeneration medicine. However, in this case, there are some challenges such as different length scales, making copies of capillary hollow microcapillaries, angiogenic production in micro size scale and limitations in oxygen-carrying through centimeter dimension, need to be investigated further. Using the combined methods of fabrication and exact investigations on the effect of process parameters and introduction of new additives could be the part of the solution. GelMA capabilities for use in various manufacturing methods, besides, its physical flexibility, mechanical and biological properties are promising for future biomedical applications and producing self-assembled organs with different types of cells.
