مطالعه سمیت سلولی، خون سازگاری و خواص آنتی باکتریال داربست های کامپوزیتی بر پایه پلی کاپرولاکتون حاوی تتراسایکلین هیدروکلراید برای کاربرد در مهندسی بافت استخوان

اهداف: از آنجا که یکی مشکلات مهم در ترمیم استخوان احتمال بروز عفونت‌های باکتریایی است، در سالهای اخیر استفاده از داربست‌های نانوکامپوزیتی حاوی آنتی بیوتیک در کاربردهای مهندسی بافت استخوان مورد توجه پژوهشگران زیادی واقع شده است.مواد و روش ها: در این پژوهش داربست های کامپوزیتی پلی کاپرولاکتونی حاوی 10 درصد حجمی از نانوذرات دی اکسید تیتانیم nm) 21) و بیوگلاس 6( میکرومتر)به صورت فاقد دارو و نیز حاوی غلظتهای 0.57 و 1.15 میلی گرم بر میلی لیتر داروی تتراسایکلین هیدروکلراید به روش ریخته گری محلول جهت کاربرد در مهندسی بافت استخوان ساخته شدند. مشخصه یابی ساختاری با مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی و نیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز به منظور تایید اتصال ذرات و دارو بر روی داربست انجام شد. همچنین بررسی سمیت‌سنجی سلولی با استفاده از آزمون mtt و مطالعه خواص آنتی باکتریال با استفاده از روش نفوذ در چاهک آگار انجام شد.یافته ها: در این مطالعه داربست های پلیمری و کامپوزیتی حاوی ذرات داروی توزیع شده بر سطح تولید شده اند. همچنین مشاهده شد که داربست های کامپوزیتی بایوگلاس/ پلی کاپرولاکتون حاوی0.57 میلی گرم بر میلی لیتر تتراسایکلین علاوه بر خواص آنتی باکتریال مطلوب، میزان قابل قبولی از زنده ماندن سلولها را دارند.نتیجه گیری: در نتیجه این داربست ها بالقوه می توانند به عنوان داربستهای مهندسی بافت با خاصیت آنتی باکتریال مورد توجه قرار گیرند.

A study on cytotoxicity, hemocompatibility, and antibacterial properties of tetracycline hydrochloride-loaded PCL-based composite scaffolds for bone tissue engineering

Since one of the main problems in bone tissue repair is the bacterial infections, recently the development of drugeluting nanocomposite scaffolds for bone regenerative medicine applications has attracted significant attention. In this study Polycaprolactone (PCL)based composite scaffolds containing 10vol% of titanium dioxide nanoparticles (~21nm), and bioactive glass particles (~6 micro;m), were prepared without drug and also loaded by Tetracycline hydrochloride (TCH) antibiotic (0.57, 1.15 mg/mL) through solvent casting method for bone tissue engineering applications. Structural characterizations based on Scanning Electron Microscopy (SEM), and FTIR analysis were utilized to study the chemical bonds of glass/ceramic particles, and antibiotic crystals on the surface. In addition, in vitro cytotoxicity, and antibacterial analysis were performed by MTT, and Agar welldiffusion assays, respectively. In this study polymeric and composite scaffolds were fabricated with TCH clusters decorated on the surface. It was shown that the bioactive glass/PCL scaffolds loaded by 0.57 mg/mL of TCH revealed significant antibacterial effect, despite the acceptable cell viability. These scaffolds seem to be of interest as a potential candidate in drugeluting scaffolds for bone tissue engineering applications.