بررسی اثر افزودن ذرات هیدروکسی آپاتیت و نانولوله‌های کربنی بر خواص مکانیکی و زیستی کامپوزیت کیتوسان/ ژلاتین

در این پژوهش، هیدروژل‌های کامپوزیتی ژلاتین/ کیتوسان با استفاده از روش خشک ‌کردن انجمادی تهیه شدند و تاثیر افزودن مقادیر مختلف وزنی هیدروکسی ‌آپاتیت (1، 2 و 3 درصد وزنی) و نانولوله‌های کربنی چندجداره‌ی عامل‌دارشده (0/2، 0/3 و 0/4 درصد وزنی) بر ریزساختار، خواص مکانیکی و زیستی هیدروژل‌ها بررسی شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان داد که با افزایش غلظت هیدروکسی ‌آپاتیت، اندازه‌ی منافذ کاهش چشمگیری یافت، به‌طوری ‌که اندازه‌ی منافذ از 5/53 ± 221 میکرومتر در غلظت 1 درصد وزنی به 2/93 ± 117 و 2 ± 80 میکرومتر در غلظت‌های 2 و 3 درصد وزنی کاهش یافت. با افزایش غلظت نانولوله‌های کربنی در غلظت‌های 0/3 و 0/4 درصد وزنی، اندازه‌ی منافذ از 5/53 ± 221 میکرومتر به 4/64 ± 185 و 3/61 ± 144 میکرومتر کاهش یافت. نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان داد که با افزایش مقادیر هیدروکسی ‌آپاتیت و نانولوله‌های کربنی، مدول یانگ به‌طور معناداری افزایش یافت، به‌طوری ‌که از 0/05 ± 1/09 مگاپاسکال به 0/22 ± 4/92 مگاپاسکال و 0/13 ± 2/90 مگاپاسکال رسید. همچنین، ظرفیت تورم و نرخ تخریب با افزایش غلظت ذرات کاهش یافت. نتایج آزمون‌های سمیت سلولی نشان داد که هیدروژل‌های انتخاب‌شده هیچ‌گونه سمیت سلولی ندارند و می‌توانند از رشد و تکثیر سلول‌ها حمایت ‌کنند.

investigation of the effects of hydroxyapatite particles and carbon nanotubes on the mechanical and biological properties of chitosan/gelatin composites

in this study, gelatin/chitosan hydrogels were synthesized using polymer casting and freeze-drying techniques. the effects of varying concentrations of hydroxyapatite (ha) particles and carbon nanotubes (cnts) on the mechanical and biological properties of the scaffolds were investigated. scanning electron microscopy (sem) images showed that increasing the concentrations of ha and cnts resulted in a reduction of the average pore size from 221 ± 5.53 µm to 80 ± 2 µm and 144 ± 3.61 µm, respectively. water absorption capacity decreased from 2516% to 1367% and 1509% upon increasing ha and cnt content, respectively. furthermore, the degradation rate of the scaffolds under in vitro conditions was reduced followed by the addition of nanoparticles. compressive strength tests revealed that the young’s modulus increased from 1.09 ± 0.05 mpa up to 4.92 ± 0.22 mpa and 2.90 ± 0.13 mpa as the ha and cnt concentrations increased, respectively. these findings suggest that gelatin/chitosan hydrogels containing ha particles and cnts exhibit desirable microstructural properties, including uniform distribution of interconnected pores, enhanced swelling capacity, and improved mechanical performance, making them promising candidates for tissue engineering applications.