فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

چکیدهبیان مسئله و اهداف: در دو دهه اخیر، استفاده از سلول‌های بنیادی در کنار داربست‌های سه‌بعدی زیست‌تخریب‌پذیر و مجموعه‌ای از محرک‌های بیوشیمیایی، فیزیکی و مکانیکی، مسیر جدیدی برای بازسازی ساختار و عملکرد بافت‌های آسیب‌دیده فراهم کرده است. این عناصر زمانی بیشترین کارایی را نشان می‌دهند که در یک ساختار هماهنگ ترکیب شوند و شرایطی مشابه محیط طبیعی رشد سلول ایجاد کنند. در میان تکنیک‌های گوناگون ساخت داربست، فناوری چاپ سه‌بعدی و به‌ویژه روش چاپ با جوهر مستقیم، به دلیل دقت بالا به دلیل امکان ترکیب همزمان چندین ماده زیستی، اهمیت قابل ‌توجهی پیدا کرده است. نانوسلولز به‌عنوان ماده‌ای طبیعی، پایدار و تجدیدپذیر، به دلیل ویژگی‌هایی همچون استحکام مکانیکی بالا، قابلیت تشکیل شبکه‌های سه‌بعدی پایدار، زیست‌سازگاری مناسب و امکان اصلاح‌پذیری شیمیایی، یکی از مطلوب‌ترین گزینه‌ها برای توسعه جوهرهای زیستی محسوب می‌شود. در کنار آن، لیگنین به‌عنوان یک پلیمر طبیعی آروماتیک با گستره وسیعی از ویژگی‌ها، از جمله خاصیت آنتی‌اکسیدانی، رفتار تا حدی آبگریز و نقش تقویتی ساختاری، قادر است بر ویژگی‌های رئولوژیکی، رفتار چاپ‌پذیری و عملکرد مکانیکی داربست‌های تولیدشده اثر معنی‌دار بگذارد. پلی‌وینیل الکل (PVA) نیز با توانایی تشکیل هیدروژل‌های پایدار، انعطاف‌پذیری مناسب و قابلیت ایجاد شبکه‌های منسجم، نقش تکمیلی مهمی در بهبود پایداری، یکنواختی و یکپارچگی ساختار داربست ایفا می‌کند. با توجه به ضرورت بهره‌گیری از مواد زیست‌تخریب‌پذیر و تجدیدشونده در ساخت داربست‌های مهندسی بافت، این پژوهش بر بررسی دقیق اثر مقادیر مختلف لیگنین در سیستم نانوسلولز/PVA تمرکز دارد و هدف آن بررسی تاثیر درصد لیگنین بر پایداری ساختاری، تغییر رفتار شیمیایی، خواص جذب آب، میزان ترشوندگی و در نهایت عملکرد زیست تخریب‌پذیری داربست‌ها می باشد تا ترکیب بهینه برای تولید داربست‌های کارآمد و قابل ‌استفاده در کاربردهای بالینی و تحقیقاتی شناسایی شود.مواد و روش‌ها: در این مطالعه، داربست‌های سه‌بعدی PVA/نانوسلولز/لیگنین با درصدهای مختلف لیگنین (10، ۲۰ و 30 درصد) با استفاده از چاپگر زیستی سه‌بعدی تهیه شدند. مورفولوژی آن‌ها با SEM، ترکیب شیمیایی با FTIR، رفتار رطوبتی با آزمون جذب آب و مقاومت سطحی با اندازه‌گیری زاویه تماس بررسی شد و زیست‌تخریب‌پذیری نمونه‌ها نیز طی سه ماه در بافر فسفات در دمای ۳۷ درجه سلسیوس ارزیابی گردید. نتایج: نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهند که درصد لیگنین نقش تعیین‌کننده‌ای در مورفولوژی، خواص رطوبتی، زیست‌تخریب‌پذیری و زاویه تماس داربست‌های PVA/نانوسلولز دارد. تصاویر SEM نشان دادند که در غلظت‌های کم لیگنین، شبکه PVA/نانوسلولز یکنواخت و پایدار باقی می‌ماند و فیبرها به خوبی با ماتریس ترکیب شده‌اند، اما با افزایش لیگنین به 30 درصد، تجمعات بزرگ و جدایش فازی ظاهر شد که پیوستگی ساختاری را کاهش داد. تحلیل FTIR نشان داد که لیگنین با ایجاد پیوندهای هیدروژنی جدید و پوشش بخشی از نانوسلولز، باعث افزایش سازگاری بین‌فازی و بهبود پایداری شبکه کامپوزیتی می‌شود. در آزمون جذب آب، افزایش درصد لیگنین منجر به کاهش ظرفیت جذب آب و کاهش نرخ اشباع شد، زیرا لیگنین آبگریز و اسید سیتریک با ایجاد استریفیکاسیون از نفوذ آب جلوگیری کردند. همچنین، زاویه تماس نمونه‌ها با افزایش لیگنین افزایش یافت، که نشان‌دهنده بهبود مقاومت سطحی و کاهش آب‌دوستی کامپوزیت است. نتایج زیست‌تخریب‌پذیری نیز تأکید می‌کنند که لیگنین با ساختار آروماتیک خود، نرخ تخریب را کاهش می دهد. نتیجه گیری: نتایج نشان داد افزودن لیگنین در کامپوزیت PVA/نانوسلولز موجب بهبود چسبندگی و یکپارچگی ماتریس در غلظت‌های پایین و کاهش جذب آب و افزایش آب‌گریزی می‌شود، اما در غلظت‌های بالا باعث جدایش فاز و کاهش پیوستگی ساختاری می‌گردد. ترکیب بهینه لیگنین و نانوسلولز تعادل بین پایداری ساختاری و نرخ زیست‌تخریب‌پذیری را فراهم می‌کند. بر اساس نتایج، ترکیب حاوی ۲۰ درصد لیگنین بهترین تعادل میان پایداری ساختاری، جذب آب و زیست‌تخریب‌پذیری را نشان داد و می‌تواند به‌عنوان گزینه‌ای مناسب برای توسعه داربست‌های زیستی در مهندسی بافت پیشنهاد شود.