شماره ركورد
28045
پديد آورنده
مهدي كيخا
عنوان
ساخت و مشخصهيابي داربست هيدروژلي برپايه ژلاتين و غشاء آمنيوتيك براي ترميم بافت غضروف
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
سال تحصيل
1398
تاريخ دفاع
1401/6/29
استاد راهنما
اميد وحيدي
استاد مشاور
مهوش شكرالهي
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت و گاز
چكيده
با وجود شايع بودن آسيب هاي غضروفي مثل آرتروز، اين بافت به دليل خواص ذاتي خود توانايي پاييني در ترميم خود دارد. روشهاي فعلي درمان اين بيماري ها با معضلات بسياري همراه است؛ بنابراين يافتن يك روش جايگزين با استفاده از علوم نانوتكنولوژي و مهندسي بافت يك راه حل اميدواركننده به شمار مي¬آيد. ژلاتين يكي از زيست¬موادي است كه در دهه گذشته با توجه به خواص ذاتي خود به عنوان پايه ساخت داربست¬هاي مهندسي بافت استفاده شده است. داربست¬هاي هيدروژلي از اتصال عرضي و به¬هم چسبيدن زنجيره¬هاي پليمري به دست مي¬آيند؛ به همين علت از جنيپين به عنوان اتصال¬دهنده عرضي براي تشكيل هيدروژل ژلاتيني استفاده شده است. در اين پژوهش تلاش شده است تا يك داربست مهندسي شده غضروف براي ترميم اين بافت تهيه شود تا قابليت جايگزيني غضروف از نظر خواص فيزيكوشيميايي، مكانيكي و بيولوژيكي را داشته باشد. غشاء آمنيوتيك نيز به عنوان يك زيست¬ماده طبيعي داراي خواص ذاتي مناسب براي رشد و تكثير سلول¬هاي بنيادي شناخته شده¬ است؛ بدين منظور براي اولين بار از غشاء آمنيوتيك انساني در ساخت اين هيدروژل استفاده شده است.
در ابتدا بر اساس مطالعات قبلي غلظت¬هاي حجمي 5، 10، 15 و 20 درصد از محلول آمنيون انتخاب شدند و با جنيپين با غلظت¬هاي وزني 1/0، 25/0، 5/0، 75/0 و 1 درصد اتصال عرضي داده شدند تا هيدروژل¬ها به دست آيند. با توجه به مشاهدات، تست¬هاي جذب آب و تخريب غلظت¬هاي اين مواد بهينه¬سازي شدند. سپس آزمون¬هاي SEM و FTIR براي مشخصه¬يابي داربست¬هاي تهيه¬شده انجام شد. در ادامه با آناليز خواص مكانيكي و بيولوژيكي داربست¬ها درصد تركيب بهينه براي داربست هيدروژلي ژلاتين حاوي غشاء آمنيوتيك، 10% جرمي ژلاتين ، 10% حجمي غشاء آمنيوتيك و 1% جرمي جنيپين، به دست آمد. نتايج اين آزمون¬ها نشان داد كه داربست سنتز¬شده قابليت تحمل تنش¬هاي فشاري 1/0-2/0 مگاپاسكال را بدون شكست و از¬هم¬گسيختگي دارد. در عين حال داربست¬ها محيط مناسبي براي رشد و تكثير سلول¬هاي مزانشيمي داشته¬اند و افزودن غشاء آمنيوتيك باعث افزايش تكثير سلول¬ها نسبت به داربست فاقد آن شده است.
از آنجايي¬كه استفاده از ايمپلنت¬هاي مهندسي¬شده در مطالعات درون¬تني ممكن است با بروز واكنش سيستم ايمني بدن مواجه شود، يك داربست ايده¬آل مهندسي بافت نياز به داروي ضدالتهاب متناسب با نوع آسيب، همراه با يك حامل دارويي مناسب دارد. در فاز دوم پروژه با مشخصه¬يابي نانوذرات مزومتخلخل سيليكا با استفاده از تست¬هاي FTIR، SEM و XRD مشخص شد كه نانوذرات سنتز¬شده براي بارگذاري و حمل داروي دگزامتازون مناسب ميباشد. سپس نمودار استاندارد دگزامتازون رسم شد و ظرفيت و بازدهي بارگذاري آن روي نانوذرات سيليكا بررسي شد و پس از انتخاب نسبت بهينه سيليكا:دگرامتازون، نسبت وزني 1:10، نانوذرات متخلخل سيليكا حاوي دگزامتازون در داربست بهينه فاز اول پژوهش بارگذاري شد و رشد سلولي آن توسط تست MTT بررسي شد. با توجه به نتايج پژوهش حاضر ميتوان گفت كه داربست تهيه شده يك روش بسيار مفيد براي ترميم بافت غضروف آسيب¬ديده ميباشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1401/12/22
عنوان به انگليسي
Fabrication and Characterization of Gelatin/Amniotic membrane-based Hydrogel Scaffold for Cartilage Tissue Regeneration
تاريخ بهره برداري
9/20/2023 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهدي كيخا
چكيده به لاتين
Despite the prevalence of cartilage injuries such as arthritis, this tissue has a low ability to repair itself due to its inherent properties. The current methods of treating these diseases are associated with many problems, so finding an alternative method using nanotechnology and tissue engineering is a promising solution. In this research, an attempt has been made to prepare an engineered cartilage scaffold to repair this tissue so that it can replace cartilage in terms of physicochemical, mechanical, and biological properties. For this purpose, for the first time, the human amniotic membrane has been used in making this hydrogel.
At first, based on previous studies, volume concentrations of 5, 10, 15, and 20% of amnion solution were selected, and concentrations of 0.1, 0.25, 0.5, 0.75, and 1% of genipin by weight were used to obtain hydrogels. According to the observations of water absorption and degradation tests, the concentrations of these materials were optimized. Then, SEM and FTIR tests were performed to characterize the prepared scaffolds. Next, by analyzing the mechanical and biological properties of the scaffolds, the percentage of optimal composition for gelatin hydrogel scaffold containing amniotic membrane, 10% gelatin/10% amniotic membrane, and 1% genipin was obtained. The results of these tests showed that the synthesized scaffold can withstand compressive stresses of 0.1-0.2 MPa without breaking or disintegrating. At the same time, the scaffolds have a suitable environment for the growth and proliferation of mesenchymal stem cells, and the addition of the amniotic membrane has increased the proliferation of cells compared to the scaffold without it.
In the second phase of the project, by characterizing the mesoporous silica nanoparticles using FTIR, SEM, and XRD tests, it was found that the synthesized nanoparticles are suitable for loading and transporting the drug dexamethasone. Then the standard graph of dexamethasone was drawn and its loading capacity and efficiency on silica nanoparticles were checked, after choosing the optimal ratio of silica:dexamethasone, weight ratio 1:10, porous silica nanoparticles containing dexamethasone were loaded in the optimal scaffold of the first phase of the research and its cell growth was checked by MTT assay. According to the results of the present study, it can be said that the prepared scaffold is a promising method for repairing damaged cartilage tissue.
كليدواژه هاي فارسي
بافت غضروف , پزشكي بازساختي , داربست هيدروژلي , ژلاتين , غشاء آمنيوتيك , مهندسي بافت
كليدواژه هاي لاتين
Cartilage tissue , Regenerative Medicine , Hydrogel Scaffold , Gelatin , Amniotic Membrane , Tissue Engineering
Author
Mehdi Keikha
SuperVisor
Omid Vahidi