تاثير روش ساخت بر ريزساختار و خواص مكانيكي داربست هاي كامپوزيتي كلسيم فسفات/ ژلاتين- نشاسته

Effect of Manufacturing Route on Microstructure and Mechanical Properties of Calcium Phosphate/Gelatin-Starch Composite Scaffold

وقوع آسيب هاي استخواني مانند شكستگي هاي بزرگ استخوان در اثر عوامل متعدد غيرقابل انكار است. در اين موارد به داربستي نياز است تا به كمك آن، منطقه آسيب ديده ترميم شود. هدف از اين پژوهش، ساخت و بررسي خواص مكانيكي داربست هاي كلسيم فسفات/ ژلاتين- نشاسته است. بدين منظور پس از سنتز ذرات كلسيم فسفات به روش سل ژل، از سه روش مختلف براي ساخت داربست كامپوزيتي كلسيم فسفات-ژلاتين استفاده شد. درنهايت روشي كه داراي ريزساختار كاملا متخلخل و مطلوب بود، به عنوان روش بهينه جهت ساخت داربست هاي كلسيم فسفات/ ژلاتين- نشاسته انتخاب گرديد. در ساخت كامپوزيت ها از 4 درصد وزني مختلف نشاسته در محلول ژلاتين استفاده و تاثير پوشش ژلاتيني داراي اتصالات عرضي با گلوتارآلدهيد نيز بررسي گرديد. طبق نتايج حاصل از آزمون مكانيكي، نمونه حاوي 60درصد ژلاتين و 40درصد نشاسته، داراي استحكام خمشي بهينه بوده كه مقدار آن، 2.3 مگاپاسكال براي نمونه بدون پوشش و 4.5 مگاپاسكال مربوط به نمونه داراي پوشش است. همچنين نتايج حاصل از تصويربرداري با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، وجود شبكه كاملا متخلخل با حفرات به هم پيوسته را در سطح نمونه هاي پوشش داده شده و حضور تخلخل هاي موضعي در ساختار متراكم را در قسمت هاي داخلي آن نشان مي دهد.نتايج كشت سلولهاي بنيادي پالپ دندان عقل نيز زيست سازگاري و وجود قابليت چسبندگي و تكثير سلولهاي بنيادي برروي داربست را اثبات ميكند.

There are plenty of bone damages due to different reasons these days. In order to heal of damaged area, utilizing of the scaffold is necessary. The main aim of this research is fabrication and investigation of Calcium Phosphate/Gelatin-Starch composite scaffolds. After synthesizing the Calcium Phosphate particles via sol gel route, three different methods were used to manufacture Calcium Phosphate/ Gelatin scaffolds. The method which has the porous structure was selected as the main method for fabricating Calcium Phosphate/ Gelatin-Starch scaffolds. Weight percentage ofstarch and applying the Gelatin-Glutaraldehyde coating were chosen as two variations. According to mechanical properties results, the sample with 60 weight percentage of Gelatin and 40 weight percentage of Starch has the highest final flexural strength which are 4.5 and 2.3 MPa for samples with and without Gelatin-Glutaraldehyde coating respectively. The SEM results show the completely porous structure with interconnected pores on the surface of coated samples and some local pores in internal parts of the scaffolds.According to the result of cell culture, these scaffolds provide surfaces that facilitate the response of stem cells related to attachment, survival, and proliferation.