سنتز و بررسی خواص مکانیکی و زیست‌فعالی داربست پایه بتا تری‌کلسیم فسفات- بریدیجیت به‌روش فضاساز برای کاربردهای مهندسی بافت استخوان

علم مهندسی بافت در کنار علم پزشکی به احیا و ترمیم بافت‌ها و اندام‌های آسیب دیده می‌پردازد. هدف اصلی استفاده از داربست‌ها، بازسازی مجدد بافت‌های بدن است. انتخاب نوع و جنس داربست به‌دلیل اینکه درنهایت جایگزین بافت آسیب دیده می‌شود بسیار مهم است. توسعه مواد داربست کامپوزیتی سرامیک زیست‌فعال با استحکام مکانیکی بهبود یافته، موضوعی بوده است که مورد توجه مهندسی بافت استخوان قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، پس از سنتز پودرهای بتا تری‌کلسیم فسفات و بریدیجیت به‌ترتیب با روش‌های واکنش حالت جامد و سل ژل، داربست کامپوزیتی بیوسرامیکی بتا تری‌کلسیم فسفات/ بریدیجیت (25، 35 و 45 درصد وزنی بریدیجیت) با شبکه منافذ به‌هم پیوسته و مناسب برای بازسازی استخوان با استفاده از روش فضاساز ساخته شد. این مقاله به بررسی تاثیر افزودن مقادیر بالای بریدیجیت بر خصوصیات مکانیکی و بیولوژیکی داربست بتا تری‌کلسیم فسفات می‌‌پردازد. ترکیب‌های فازی، ساختار متخلخل، ویژگی‌های مکانیکی و ویژگی‌های زیست‌فعالی این داربست‌ها به‌ترتیب با استفاده از پراش پرتوی ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون‌های مکانیکی و زیست‌فعالی بررسی شد. ارزیابی ریزساختاری داربست‌های کامپوزیتی، منافذ به‌هم پیوسته با محدوده قطر 600200 میکرومتر و میانگین اندازه منافذ 421/13 میکرومتر؛ با تخلخل حدود 7975 درصد را نشان می‌دهد. نتایج نشان داد که استحکام فشاری داربست‌های beta;tcp/25bre (7/2 مگاپاسکال) در مقایسه با داربست‌های ( beta;tcp/45bre) (2/0 مگاپاسکال) به‌دلیل توزیع یکنواخت‌تر بریدیجیت و عدم آگلومره شدن این فاز در مرزدانه‌ها بالاتر است. همچنین طبق نتایج زیست‌فعالی، غوطه‌وری در محلول شبیه‌سازی شده بدن منجر به شکل‌گیری لایه آپاتیت استخوانی به‌صورت پیوسته روی سطح داربست‌ها شده است.

SYNTHESIS AND EVALUATION OF MECHANICAL AND BIOACTIVE PROPERTIES OF β-TCP/ BREDIGITE SCAFFOLD FOR BONE TISSUE ENGINEERING APPLICATIONS

Development of bioactive ceramic composite scaffold materials with enhanced mechanical strength has been a topic of great interest in bone tissue engineering. In the present study, beta;tricalcium phosphate scaffolds with various amounts of bredigite and an interconnected pore network suitable for bone regeneration were fabricated by the space holder method. The effect of high concentrations of bredigite on the structure, mechanical properties (compressive strength), and in vitro bioactivity was investigated. According to the results, immersion in simulated body fluid (SBF) led to the apatite formation on the surface of the scaffold, but increasing the bredigite content caused the agglomeration of the bredigite phase at the grain boundaries and deteriorated the mechanical properties.