---

---

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 روش­ها: در این پژوهش داربست­های کامپوزیتی پلی کاپرولاکتونی حاوی ۱۰ درصد حجمی از نانوذرات دی اکسید تیتانیم  nm) ۲۱~) و بیوگلاس µm) ۶(~ به صورت فاقد دارو و نیز حاوی غلظتهای ۵۷/۰ و ۱۵/۱ 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 تأیید 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 داربست­های پلیمری و کامپوزیتی حاوی ذرات داروی توزیع شده بر سطح تولید شده­اند. همچنین مشاهده شد که داربست­های کامپوزیتی بایوگلاس/ پلی کاپرولاکتون حاوی۵۷/۰ 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 داربست­ها بالقوه می ­توانند به ­عنوان داربستهای مهندسی بافت با خاصیت آنتی باکتریال مورد توجه قرار گیرند.
 

---

هدف: کامپوزیت زیست تخریب‏پذیر پلی کاپرولاکتون/ نشاسته می‏تواند به منظور مهندسی بافت استخوان مورد استفاده قرار گیرد. تأثیر ترکیب درصد اجزا بر خواص این کامپوزیت دارای اهمیت است. مواد و روش‏ها: کامپوزیت پلی کاپرولاکتون/ نشاسته با ترکیب درصد پلی کاپرولاکتون ۸۰/ نشاسته ۲۰، پلی کاپرولاکتون ۷۰/ نشاسته ۳۰ از طریق حل کردن در کلروفرم و تبخیر حلال ساخته شد. نتایج: ترکیب شیمیایی کامپوزیت پلی کاپرولاکتون/ نشاسته به کمک انتقال فوریه فروسرخ مشخصه‏یابی شد. به منظور بررسی زیست‏فعالی کامپوزیت پلی کاپرولاکتون/ نشاسته ایجاد هیدروکسی آپاتیت روی سطح در محلول شبیه‏سازی شده بدن ارزیابی شد. نتایج حاصل از آزمون فشاری بیانگر این بود که ضریب کشسانی و استحکام فشاری این داربست در حد استخوان ترابکولار انسان است. میزان کاهش جرم نمونه‏ها در آب و همچنین سرعت تخریب نشاسته در محلول بافر فسفات سالین ارزیابی شد و بررسی‏ها بیانگر این بود که وجود جزء نشاسته و درصد آن بر سرعت تخریب تأثیر می‏گذارد. همچنین آزمون‏های MTT و آلکالین فسفاتاز نشان داد که این کامپوزیت سمّیتی ندارد و فعالیت‏های استخوانی سلول‏های استئوسارکوما رده G-۲۹۹ را افزایش می‏دهد. نتیجه‏گیری: با توجه به افزایش رشد و فعالیت سلول‏های استخوانی و توانایی تشکیل آپاتیت روی سطح کامپوزیت و همچنین خواص مکانیکی آن، این کامپوزیت دارای این پتانسیل است که به عنوان جایگزین‏های استخوان استفاده شود. به علاوه سرعت تخریب‏پذیری کامپوزیت پلی کاپرولاکتون/ نشاسته با تغییر در ترکیب درصد اجزای سازنده آن قابل کنترل است و می‏توان از این کامپوزیت به عنوان داربست مهندسی بافت استخوان استفاده کرد. نمونه با درصد جرمی ۷۰/۳۰ به علت پاسخ سلولی مناسب‏تر و خواص مکانیکی بهتر نسبت به نمونه ۸۰/۲۰ بهینه محسوب می‏شود.

---

در سال‌های اخیر استفاده از داربست‌های متخلخل برای ترمیم بافت‌های آسیب دیده استخوانی افزایش یافته است. از آنجایی که بدست آوردن خواص مکانیکی اینگونه داربست‌ها با استفاده از روش‌های آزمایشگاهی بسیار زمان‌بر و پرهزینه است، محققان زیادی مطالعات خود را معطوف روش‌های ریاضیاتی در این زمینه نموده‌اند. اما بررسی دقیق مقالات مربوطه مشخص می‌سازد که اکثر مدل‌های ارائه شده براساس روش اجزای محدود بوده و کمتر به صورت تئوری به این موضوع پرداخته شده است. در این مقاله روش‌های میکرومکانیکی مختلف برای بدست آوردن خواص الاستیک مؤثر داربست‌های استخوانی ارائه شده‌اند و از آنها برای بررسی خواص مکانیکی داربست‌های مختلف، شامل داربست‌های استخوانی سرامیکی و کامپوزیتی، استفاده شده است. مدل‌سازی داربست‌های سرامیکی به صورت تک مقیاسه و مدل‌سازی داربست‌های کامپوزیتی به صورت چند مقیاسه انجام گرفته است. همچنین به دلیل کاربرد گسترده ماده هیدروکسی آپاتیت در ساخت داربست‌های استخوانی، در ادامه این پژوهش خواص مکانیکی داربست‌های هیدروکسی آپاتیتی در تخلخل‌های مختلف با روش‌های ارائه شده بدست آمده است. نتایج نشان می‌دهند که مدل‌های دیوی، خودسازگاری و دیفرانسیلی، به ترتیب، دارای بیشترین دقت در محاسبه مقدار مدول یانگ این داربست‌ها در محدوده تخلخل‌های زیر ۳۰ درصد، ۳۰ تا ۶۰ درصد و بالای ۶۰ درصد هستند. همچنین روش خودسازگاری تخمین مناسبی از مقدار ضریب پواسون داربست‌های هیدروکسی آپاتیتی در تخلخل‌های مختلف ارائه می‌دهد. با بدست آوردن مقادیر خواص مکانیکی داربست‌ها در تخلخل‌های مختلف با استفاده از این مدل‌ها و استفاده از تحلیل‌های آماری، رابطه ریاضی میان درصد تخلخل و خواص مکانیکی آنها (مدول یانگ و ضریب پواسون) بدست آمده است.