23139

بررسي اثر نانوذرات سراميكي اكرمانيت بر روي تمايز سلول هاي مزانشيمال موشي به سلول استئوبلاست استخواني

كارشناسي ارشد

نانو فناوري

1397-98

1399/8/21

دكتر سيد مرتضي نقيب

فناوري هاي نوين

اخيراً سراميك هاي سيليكاتي زيستي حاوي منيزيم توجه محققين زيادي را به دليل توانايي در تحريك، تكثير و تمايز سلولي، به خود جلب كرده اند. ترميم بافت آسيب ديده استخوان از جمله چالش هاي حال حاضر مهندسي بافت است كه نيازمند به كارگيري زيست مواد مناسب است. استفاده از بيوسراميك ها به دليل توانايي آن ها در ترميم بافت آسيب ديده در كنار خواص مكانيكي و زيست تخريب پذيري مي تواند براي حل اين چالش كمك كننده باشد. در اين مطالعه، بيوسراميك اكرمانيت و نانوكامپوزيت اكرمانيت-مونتيسيلايت سنتز شدند. . براي سنتز كردن اكرمانيت پودر بدست آمده از فرآيند سل-ژل در دماي 1300درجه سانتي گراد كلسينه شد، و براي سنتز كردن كامپوزيت اكرمانيت-مونتيسيلايت پودر بدست آمده از فرآيند سل-ژل را در زمان هاي 5، 10، 20 و 35 ساعت آسياكاري كرديم و سپس در دماهاي 700، 800، 900، 1000، 1100 و 1200كلسينه شدند. با به كارگيري آسياكاري مكانيكي نه تنها دماي كلسينه شدن اكرمانيت به مقدار 120 درجه سانتي گرادكاهش پيدا كرد، بلكه نانوكامپوزيت آن با مونتيسيلايت به صورت درجا سنتز شد. تحليل الگوهاي اشعه ايكس نشان داد كه با افزايش ميزان ساعت آسياكاري از 5 تا 35 ساعت(دماي كلسينه ثابت) ميزان فاز اكرمانيت كاهش يافته و فاز مونتيسيلايت افزايش پيدا مي كند. در زمان ثابت آسيا كاري، با افزايش دماي كلسينه از900 تا 1200 درجه سانتي گراد ميزان فاز اكرمانيت افزايش پيدا كرده و فاز مونتيسيلايت كاهش پيدا مي كند. پارامتر شبكه و اندازه كريستال بيوسراميك ها تابعي از ميزان ساعت آسياكاري مكانيكي است به طوري كه با افزايش ساعت آسياكاري، اندازه كريستال كاهش محسوسي پيدا كرد. نتايج آزمون ام تي تي نشان داد كه عصاره حاصل از اكرمانيت و نانوكامپوزيت آن زيست سازگار هستند. فرآيند تمايز سلول هاي بنيادي موشي و استئوبلاست استخواني در حضور عصاره اكرمانيت و نانوكامپوزيت آن نشان داد كه اين زيست ماده توانايي بسيار زيادي براي القا تمايز استخواني دارند و باعث مي شوند كه تمايز به استخوان سريع تر از حالت عادّي اتفاق بيفتد. با استفاده از رنگ آميزي آليزارين قرمز، ميزان كلسيم رسوب كرده در داخل سلول هاي تمايز داده شده به صورت كيفي مورد ارزيابي قرار گرفت و نتايج آن نشان داد كه استفاده از غلظت 1/128كه در آن غلظت يون سيليسيم كمتر 0/03ميلي مول بر ليتراست به مقدار قابل توجهي باعث افزايش تمايز به استئوبلاست شده است.

1399/11/08

Akermanite nanoparticles stimulated osteoblast differentiation in Mouse Mesenchymal Stem Cells: A Material and Cellular study

11/12/2021 12:00:00 AM

Different materials, as bioactive materials such as bioceramics, have been synthesized for biomedical applications. Akermanite (Ca2MgSi2O7) is one of the Si, Ca, and Mg containing ceramics that have been mainly utilized in bone tissue engineering. Akermanite conventionally, synthesized by the sol-gel method, requires high temperature (~1300 ˚C) to calcinate. In this study, we synthesized in situ akermanite-monticilite nanocomposite using sol-gel and mechanical activation to overcome the challenges, and calcination temperature reduced significantly from 1300 down to 1100˚C. We evaluated the phase formation process using XRD, and the results showed that mechanical activationn has a significant role in the construction of nanocomposite. By increasing the time of mechanical activation, the weight percentage of the monticilite phase increased. Extract of bioceramic also showed substantial osteogenic property. Alizarin Red staining results demonstrated that calcium deposition of MSCs was increased when the bioceramic extract diluted the osteogenic media. This observation was consistent with the works of literature in which si ions that were released form bioceramic enhanced the rate of the differentiation.

سلول مزانشيمي , استئوبلاست , اكرمانيت , بيوسراميك , تمايز

Differentiation , Mesenchymal cell , Osteoblast , Akermanite , Bioceramic