بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی داربست نانوکلینوپتیلولیت،Β-Tcp ، ژلاتین و کاربرد آن در مهندسی بافت پریودنتال

سابقه و هدف: با توجه به ساختار کامپوزیتی استخوان طبیعی فک، از دو زیست ماده‌ی ژلاتین و بتا‌‌تری کلسیم فسفات (β-tcp) در مهندسی بافت استخوان به کرات استفاده شده است. باوجود ویژگی‌های مطلوب داربست‌های ساخته شده بدلیل خواص مکانیکی ضعیف و تخریب‌پذیری بالا کاربرد آن‌ها محدود شده است. هدف این پژوهش بررسی تاثیر حضور زیست ماده کلینوپتیلولیت با ویژگی های منحصربه فردی چون خواص مکانیکی قابل توجه، نرخ پایین تخریب‌پذیری و ویژگی‌های زیست‌سازگاری بسیار مطلوب در داربست‌های ژلاتین و β-tcp است.مواد و روش ها: ساخت داربست متخلخل به صورت نمونه‌ای با درصد وزنی 50 ژلاتین، 25 β-tcp و 25 کلینوپتیلولیت با روش خشکایش انجمادی انجام گرفت. از آنالیز sem و نرم افزار image j جهت بررسی مورفولوژی سطح داربست و یافتن فراوانی تخلخل داربست‌ها استفاده شد. در پایان کار آنالیز استحکام فشاری داربست‌ها نیز ارزیابی شد.یافته ها : در داربست‌های clinoptilolite/β-tcp/gelatin اندازه حفراتی با میانگین اندازه 250 نانومتر ثبت شده ‌است، که بهترین سایز برای رگ‌زایی است. علاوه بر ژلاتین، کلینوپتیلولیت نیز بر تخلخل اثر مثبت داشته است. با انجام آنالیز استحکام فشاری، مدول یانگ نیز پس از افزودن کلینوپتیلولیت از 100 به 166 مگاپاسکال افزایش داشته، که کلینوپتیلولیت موثرترین عامل در تغییر این مدول است. نتیجه گیری: با درنظر گرفتن نتایج می‌توان این‌گونه استنتاج کرد که کلینوپتیلولیت علاوه بر بهبود و ارتقای خواص مکانیکی داربست‌های کامپوزیتی تاثیر قابل توجهی بر روی افزایش سایز و فراوانی تخلخل داربست‌های مهندسی بافت استخوان فک داشته‌است. طبق خصوصیات بدست آمده می‌توان گفت که نمونه‌‌ی معرفی شده متناسب با خصوصیات داربست خارج سلولی (ecm) بافت استخوان فک می‌باشد و انتخاب مناسبی در مهندسی بافت این نوع استخوان خواهد بود.

Physicochemical Characterization of nano-clinoptilolite/-TCP /gelatin Scaffold and its Application in Periodontics

Background and aim: Due to the composite structure of the jaw bone, gelatin and betacalcium phosphate (bTCP) biomaterials have been used repeatedly in bone tissue engineering. Despite the desirable properties of scaffolds made, their application has been limited due to their poor mechanical properties and high degradability. The aim of this study was to investigate the effect of clinoptilolite biomaterial with unique mechanical properties such as remarkable mechanical properties, low degradation rate and highly favorable biocompatibility properties in gelatin and bTCP scaffolds.Material and Method: Preparation of porous scaffold as a template was made leading to freeze drying method using weight percent of 50 for gelatin, 25 bTCP and 25 Clinoptilolite. SEM analysis and image j software was used in order to evaluation of scaffold surface and finding of porosity frequency. Finally, compressive strength of scaffold was evaluated. Results: In clinoptilolite / bTCP / Gelatin scaffolds, porosity up to 250 nanometers was recorded which was the best for angiogenesis. In addition to gelatin, clinoptilolite also had a positive effect on porosity. Using compressive strength analysis, increasing of Youngchr('39')s modulus was also observed from 100 to 166 mega Pascal by that Clinoptilolite is the most effective agent in modifying this modulus.Conclusion: Considering the results, clinoptilolite that in addition to improving and enhancing the mechanical properties of composite scaffolds, had a significant effect on the increase in the size and porosity of jaw bone tissue engineering scaffolds. According to the obtained characteristics it can be said that the sample presented is in accordance with the properties of extracellular scaffold (ECM) of jaw bone tissue and would be a suitable choice in tissue engineering of this type of bone.