ساخت داربست زیستی نوین برای ترمیم استخوان در دانشگاه تهران
دانشمندان دانشگاه تهران با استفاده از فناوریهای سنتز سبک کربنی و چاپ سهبعدی، داربستهای زیستی کامپوزیتی مبتنی بر پلیکاپرولاکتون (PCL) و نقاط کربنی (CD) را برای ترمیم آسیبهای استخوانی طراحی و ساخت کردهاند. این پژوهش با سرپرستی مهدی رهایی جهرمی و در قالب پایاننامه دکترای فاطمه مساح انجام شده و نتایج آن در مجله پلیمرها و محیط زیست منتشر شده است.
ویژگیها و نتایج کلیدی
نقاط کربنی با روش هیدروترمال یکمرحلهای از دانههای سیاهدانه سنتز شده و به ماتریس PCL اضافه گردیدهاند. این نانوذرات باعث افزایش زبری سطح، بهبود آبدوستی (کاهش زاویه تماس) و ایجاد ریز تخلخلهای سطحی میشوند که شرایط را برای چسبندگی، تکثیر و نفوذ سلولی در عمق داربست فراهم میآورد.
ارزیابیهای مکانیکی نشان میدهد اگرچه افزایش مقادیر کربنی باعث کاهش ماژول الاستیسیته میشود، اما استحکام فشاری در محدوده قابلقبول برای کاربردهای تحملبار نسبی مانند ترمیم نقایص جمجمه، فک و مهرهها باقی میماند. این رابطه معاوضهای امکان شخصیسازی داربست بر اساس نیاز بالینی را ایجاد میکند.
آزمایشهای زیستی روی سلولهای بنیادی مزانشیمی انسان تأیید کرد که وجود نقاط کربنی چسبندگی، تکثیر و تراکم سلولی را به طور قابلتوجهی بهبود میبخشد و زیستسازگاری عالی داربستهای کامپوزیتی را نشان میدهد. محققان این دستاورد را گامی به سوی توسعه داربستهای هوشمند نسل آینده برای مهندسی بافتهای شخصیسازی شده توصیف کردهاند.