ساخت داربستهای متخلخل نانوفیبری از پلیمرهای PCL / PEG , PLA / PEG     و Gelatin / Chitosan  به روش TIPS    وبررسی رشد و تکثیر سلولی بر روی آنها

 

چکیده ساخت داربستهای متخلخل نانوفیبری از پلیمرهای PCL / PEG , PLA / PEG     و Gelatin / Chitosan  به روش TIPS    وبررسی رشد و تکثیر سلولی بر روی آنها: به طور کلی مهندسی بافت از سلول های بنیادی، داربست ها و فاکتور رشد استفاده می کند تا محیط مناسبی برای ترمیم، جایگزینی یا بازتولید بافت از بین رفته یا آسیب دیده ایجاد کند. این داربست ها نقش ماتریکس خارج سلولی (ECM) بافت طبیعی را بازی می کنند و بایستی از رشد و تمایز سلول های بنیادی حمایت کنند. داربست های متخلخل نانوفیبری در عین حال که ذاتاً تخلخل و نسبت سطح به حجم بالایی دارند، ابعادی مشابه اجزاء ماتریکس خارج سلولی دارند و از ساختمان فیبری آنها تقلید می کنند، بنابراین برای سازمان یابی، حیات و عملکرد سلولی بسیار مناسب هستند. روش جداسازی فازی القا شده بوسیله گرما(TIPS) روش سریع و کم هزینه ای است که امکان ساخت داربست های متخلخل نانوفیبری از پلیمرهای زیست سازگار را فراهم می آورد. در این مطالعه بعد از به دست آوردن شرايط بهینه مؤثر در فرایند TIPS، از پلیمر های پلی- ال – لاکتیک اسید(PLLA)، پلی اتیلن گلیکول (PEG) ، پلی کاپرولاکتون (PCL) ، ژلاتین و کیتوزان برای ساخت داربست های متخلخل و نانوفیبری استفاده شد و با آزمون های مختلف ارزیابی شدند. نتایج نشان دادند که اشکال ترکیبی از پلیمرهای فوق قابلیت تولید داربست با روش TIPS را دارند. در روش فوق دمای جداسازی فازی، aging time و غلظت کلی پلیمرها در تولید داربست متخلخل و نانوفیبری تاثیر بسزایی دارد. بوسیله بررسی مورفولوژی توسط SEM مشخص شد که با استفاده از پلیمر های مورد تحقیق داربست های متخلخل با هر دو روش جداسازس فازی مایع-مایع و جامد-مایع بدست می آید. اما در شرایط مورد آزمایش ما فقط در داربست های حاصل از روش اول یعنی تفکیک فازی مایع-مایع نانوفیبر مشاهده شد.

کلمات کلیدی: جداسازی فازی القا شده بوسیله گرما(TIPS)، مهندسی بافت ، پلی کاپرولاکتون ، پلی اتیلن گلیکول ، پلی لاکتیک اسید ، کیتوزان ، ژلاتین و سلول های فیبروبلاستی L929 موشی

 

فهرست مطالب

فصل اول: کلیات

۱-۱ بیان مسئله. ۱

۱-۲ اهداف.. ۶

۱-۳ مروری بر مطالعات انجام یافته. ۶

۱-۴ ماتریکس خارج سلولی(ECM) 10

۱-۵ ویژگی های ساختاری داربست.. ۱۲

۱-۶ انواع داربست ها ۱۵

۱-۷ کاربردهای داربست.. ۱۷

۱-۸ مزایای داربست.. ۱۸

۱-۹ محدودیت های داربست.. ۱۹

۱-۱۰ داربست های نانوفیبری.. ۲۰

۱-۱۱ روشهای مختلف ساخت نانوفیبرها ۲۱

۱-۱۱-۱ کشیدن یا ترسیم. ۲۱

۱-۱۱-۲ سنتز الگو. ۲۲

۱-۱۱-۳ جداسازی فازی القا شده بوسیله گرما ۲۳

۱-۱۱-۴ خودآرایی.. ۲۵

۱-۱۱-۵ الکتروریسندگی.. ۲۷

۱-۱۲ روشهای دیگر ساخت داربست.. ۳۰

۱-۱۲-۱ اتصال رشته ای ۳۰

۱-۱۲-۲ قالب گیری حلال و فروشویی ذره ای (SCPL) 30

۱-۱۲-۳ گازکف… ۳۱

۱-۱۲-۴ امولسیون یخ خشک… ۳۲

۱-۱۲-۵ قالب گیری ذوبی.. ۳۲

۱-۱۲-۶ ساخت داربست بر اساس تکنولوژی SFF (Solid Freeform Fabrication) 33

۱-۱۳ معایب داربست های مهندسی بافت.. ۳۴

۱-۱۳ كاربرد نانوفیبرها در مهندسی بافت.. ۳۴

۱-۱۴-۱ داربست های نانوفیبری برای مهندسی بافت پوست.. ۳۴

۱-۱۴-۲ داربست های نانوفیبری برای مهندسی بافت استخوان. ۳۶

۱-۱۴-۳ داربست های نانوفیبری برای مهندسی بافت غضروف.. ۳۷

۱-۱۴-۴ داربست های نانوفیبری برای مهندسی بافت رباط.. ۳۸

۱-۱۴-۵ داربست های نانوفیبری برای مهندسی بافت عصبی.. ۳۹

۱-۱۴-۶ داربست های نانوفیبری برای مهندسی رگ خونی.. ۳۹

۱-۱۴-۷ داربست های نانوفیبری برای مهندسی بافت ماهیچه اسکلتی.. ۴۰

۱-۱۴-۸ داربست های نانو فیبری برای مهندسی بافت کبد. ۴۰

۱-۱۵ داربست های متخلخل و نانوفیبری.. ۴۱

فصل دوم: مواد و روش ها

۲-۱ مواد مصرفی.. ۴۳

۲-۲ دستگاه ها ۴۴

۲-۳ روش ها ۴۴

۲-۳-۱ سنتز داربست ها ۴۴

۲-۳-۱-۱ تهیه مخلوط کیتوزان – ژلاتین.. ۴۴

۲-۳-۱-۲ تهیه مخلوط PLA / PEG.. 45

۲-۳-۱-۳ تهیه مخلوط PCL /PEG.. 45

۲-۳- ۱-۴ روش تفکیک فازی جامد- مایع با القای دمایی جهت تهیه داربستهای نانوفیبری از پلیمرهای کیتوزان / ژلاتین ، PLA / PEG و PCL / PEG.. 45

۲-۳-۱-۵ روش تفکیک فازی مایع- مایع با القای دمایی جهت تهیه داربستهای نانوفیبری از پلیمرهای کیتوزان / ژلاتین ،  PLA/PEG و  PCL/PEG.. 46

۲-۳-۱-۵-۱ روش مخلوط کردن پلیمرها ۴۶

۲-۳-۱-۵-۲ مراحل ساخت داربست ها ۴۶

۲-۳-۲ مشخصه یابی داربست ها ۴۹

۲-۳-۲-۱ FTIR.. 49

۲-۳-۲-۲ تست TENSIL یا تست اندازه گیری میزان قدرت کششی داربست.. ۴۹

۲-۳-۲-۳  اندازه گیری PH محیط حین تخریب داربست.. ۴۹

۲-۳-۲-۴ تست Weight Loss. 49

۲-۳-۲-۵ تست زاویه تماس Contact Angle. 50

۲-۳-۲-۶ تست تخلخل  داربست.. ۵۰

۲-۳-۲-۷ تهیه تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) 51

۲-۳-۳ بررسی های سلولی.. ۵۲

۲-۳-۳-۱ کشت سلولی.. ۵۲

۲-۳-۳-۲ بررسی تکثیر سلولی با روش MTT. 52

۲-۳-۳-۲-۱ تهیه محلول MTT. 52

۲-۳-۳-۲-۲ آزمایش سنجش (MTT assay) MTT. 52

فصل سوم : نتایج

۳-۱ نتایج مربوط به داربست های متخلخل ساخته شده با روش جداسازی فازی مایع-مایع (جدول ۲-۳) ۵۴

۳-۱-۱ مورفولوژی داربست ها ۵۴

۳-۱-۱-۱ مورفولوژی داربست های کیتوزان/ ژلاتین.. ۵۴

۳-۱-۱-۲ مورفولوژی داربست های PLA/PEG.. 56

۳ -۱-۱-۳ مورفولوژی داربست های PCL/PEG.. 58

۳-۱-۲ اندازه گیری زاویه تماسی داربست ها ۶۰

۳-۱-۲-۱ اندازه گیری زاویه تماسی داربست های کیتوزان/ژلاتین.. ۶۰

۳-۱-۲-۲ اندازه گیری زاویه تماسی داربست های PLA / PEG.. 61

۳-۱-۳ اندازه گیری PH محیط حین تخریب داربست.. ۶۱

۳-۱-۳-۱ اندازه گیری PH محیط حین تخریب داربست های کیتوزان / ژلاتین.. ۶۱

۳-۱-۳-۲ اندازه گیری PH محیط حین تخریب داربست های PLA / PEG.. 62

۳-۱-۳-۳ اندازه گیری PH محیط حین تخریب داربست های / PEG PCL.. 62

۳-۱-۴ آنالیز FTIR.. 62

۳-۱-۴-۱ آنالیز FTIR مربوط به کیتوزان خالص ، ژلاتین خالص و مخلوط کیتوزان/ ژلاتین.. ۶۲

۳-۱-۴-۲ آنالیز FTIR مربوط به PLA خالص ، PEG خالص و مخلوط PLA/PEG.. 63

۳-۱-۴-۳ آنالیز FTIR مربوط به PCL خالص ، PEG خالص و مخلوط PCL/PEG.. 65

۳-۱-۵ اندازه گیری Weight Loss داربست.. ۶۷

۳-۱-۵-۱ اندازه گیری Weight Loss داربست های کیتوزان/ژلاتین.. ۶۷

۳-۱-۵-۲ اندازه گیری Weight Loss داربست های PLA/PEG.. 67

۳-۱-۵-۳ اندازه گیری Weight Loss داربست های PCL/PEG.. 67

۳-۱-۶ اندازه گیری درصد تخلخل داربست.. ۶۸

۳-۱-۶-۱ اندازه گیری درصد تخلخل داربست های کیتوزان/ژلاتین.. ۶۸

۳-۱-۶-۲ اندازه گیری درصد تخلخل داربست های PLA/PEG.. 68

۳-۱-۶-۳ اندازه گیری درصد تخلخل داربست های PCL/PEG.. 69

۳-۱-۷ اندازه گیری میزان مقاومت کششی داربست (Tensile Strength) 70

۳-۱-۷-۱ اندازه گیری میزان مقاومت کششی داربست های کیتوزان/ژلاتین.. ۷۰

۳-۱-۷-۲ اندازه گیری میزان مقاومت کششی داربست های PLA/PEG.. 70

۳-۱-۷-۳ اندازه گیری میزان مقاومت کششی داربست های PCL/PEG.. 71

۳-۱-۸ ارزیابی نتایج MTT Assay  سلول های فیبروبلاستی L929 موشی.. ۷۲

۳-۱-۸-۱ ارزیابی نتایج MTT Assay برای داربست های کیتوزان / ژلاتین.. ۷۲

۳-۱-۸-۲ ارزیابی نتایج MTT Assay برای داربست های PLA/PEG.. 72

۳-۱-۸-۳ ارزیابی نتایج MTT Assay برای داربست های PCL/PEG.. 73

فصل چهارم : بحث و پیشنهادات

۴-۱ بررسی نتایج مربوط به داربست های متخلخل ساخته شده با روش جداسازی فازی مایع-مایع (جدول ۲-۳) ۷۴

۴-۱-۱ مورفولوژی داربست ها ۷۴

۴-۱-۱-۱ مورفولوژی داربست های کیتوزان/ ژلاتین.. ۷۴

۴-۱-۱-۲ مورفولوژی داربست های PLA/PEG.. 76

۴-۱-۱-۳ مورفولوژی داربست های PCL/PEG.. 78

۴-۱-۲ اندازه گیری زاویه تماسی داربست ها ۸۰

۴-۱-۲-۱ اندازه گیری زاویه تماسی داربست های کیتوزان/ژلاتین.. ۸۱

۴-۱-۲-۲ اندازه گیری زاویه تماسی داربست های PLA / PEG.. 82

۴-۱-۲-۳ اندازه گیری زاویه تماسی داربست های PCL / PEG.. 83

۴-۱-۳ اندازه گیری PH محیط حین تخریب داربست.. ۸۳

۴-۱-۳-۱ اندازه گیری PH محیط حین تخریب داربست های کیتوزان / ژلاتین.. ۸۳

۴-۱-۳-۲ اندازه گیری PH محیط حین تخریب داربست های PLA / PEG.. 84

۴-۱-۳-۳ اندازه گیری PH محیط حین تخریب داربست های / PEG PCL.. 84

۴-۱-۴ آنالیز FTIR.. 84

۴-۱-۴-۱ آنالیز FTIR مربوط به کیتوزان خالص، ژلاتین خالص و مخلوط کیتوزان/ ژلاتین.. ۸۴

۴-۱-۴-۲ آنالیز FTIR مربوط به PLA خالص، PEG خالص و مخلوط PLA/PEG.. 87

۴-۱-۴-۳ آنالیز FTIR مربوط به PCL خالص، PEG خالص و مخلوط PCL/PEG.. 89

۴-۱-۵ اندازه گیری Weight Loss داربست.. ۹۰

۴-۱-۵-۱ اندازه گیری Weight Loss داربست های کیتوزان/ژلاتین.. ۹۱

۴-۱-۵-۲ اندازه گیری Weight Loss داربست های PLA/PEG.. 91

۴-۱-۵-۳ اندازه گیری Weight Loss داربست های PCL/PEG.. 91

۴-۱-۶ اندازه گیری درصد تخلخل داربست.. ۹۲

۴-۱-۶-۱ اندازه گیری درصد تخلخل داربست های کیتوزان/ژلاتین.. ۹۲

۴-۱-۶-۲ اندازه گیری درصد تخلخل داربست های PLA/PEG.. 93

۴-۱-۶-۳ اندازه گیری درصد تخلخل داربست های PCL/PEG.. 94

۴-۱-۷ اندازه گیری میزان مقاومت کششی داربست (Tensile Strength) 94

۴-۱-۷-۱ اندازه گیری میزان مقاومت کششی داربست های کیتوزان/ژلاتین.. ۹۴

۴-۱-۷-۲ اندازه گیری میزان مقاومت کششی داربست های PLA/PEG.. 95

۴-۱-۷-۳ اندازه گیری میزان مقاومت کششی داربست های PCL/PEG.. 96

۴-۱-۸ ارزیابی نتایج MTT Assay  سلول های فیبروبلاستی L929 موشی.. ۹۷

۴-۱-۸-۱ ارزیابی نتایج MTT Assay برای داربست های کیتوزان / ژلاتین.. ۹۸

۴-۱-۸-۲ ارزیابی نتایج MTT Assay برای داربست های PLA/PEG.. 99

۴-۱-۸-۳ ارزیابی نتایج MTT Assay برای داربست های PCL/PEG.. 99

۴-۲ جمع بندی و نتیجه گیری.. ۱۰۰

۴-۳ پیشنهادات.. ۱۰۲

فهرست منابع. ۱۰۳

 

برای مشاهده سایر پایان نامه های پزشکی کلیک کنید.