تأثیر افزودن عامل شبکه‌ای‌کننده گلیسیدوکسی پروپیل تری‌متوکسی سیلان در خواص داربست‌های ژلاتین/کیتوسان تهیه‌شده به روش خشکاندن انجمادی و معرفی شرایط بهینه شبکه‌ای‌ کردن داربست‌های کیتوسان/ژلاتین برای کاربردهای مهندسی بافت استخوان

نویسندگان

1 استاد، گروه بیومواد، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه بیومواد، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

doi
10.30501/jamt.2022.347635.1229
چکیده

گلیسیدوکسی پروپیل تری‌متوکسی سیلان (GPTMS)، افزون بر بهبود عملکرد زیست‌فعالی و سلولی داربست‌ها، به افزایش پایداری و استحکام هیدروژل‌ها در کاربردهای استخوانی منجر می‌شود. درصد عامل شبکه‌ای‌کننده افزوده‌شده یکی از عوامل مؤثر در خواص داربست است. به همین دلیل، در این مطالعه، داربست‌های کیتوسان و ژلاتین با درصدهای وزنی گوناگون GPTMS به روش خشکاندن انجمادی آماده و ارزیابی شدند. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشانگر دستیابی به داربست‌های متخلخل است که اندازه تخلخل‌ها، با افزایش مقدار عامل شبکه‌ای‌کننده، به حدود 290 میکرون رسیدند. نتایج طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه نشان داد که پلیمر‌ها و فرایند شبکه‌ای‌شدن با تشکیل گروه‌های سیلانه برهم‌کنش دارند. همچنین، زاویه تماس با افزایش مقدار عامل شبکه‌ای‌کننده کاهش یافت و نمونه دارای 75 درصد وزنی GPTMS دارای زاویه تماس مطلوب 5/3 ± 7/60 درجه بود و درصد تورم و تخریب کاهش یافت. بااین‌حال، خواص مکانیکی با افزودن GPTMS تا 267 ± 1590 کیلوپاسکال افزایش یافت. همچنین، GPTMS به افزایش خواص زیست‌فعالی و رسوب لایه هیدروکسی آپاتیت منجر شد که الگوی تفرق پرتو ایکس نیز این ادعا را تأیید می‌کند. به نظر می‌رسد که داربست ژلاتین – کیتوسان، با 75 درصد وزنی GPTMS، بهترین نمونه برای استفاده در مهندسی بافت استخوان است.