بررسی اثر هندسه‌ی داربست مهندسی بافت استخوان بر مدولاسیون مکانیکی رفتار لایه سلولی

پیشرفت در روش‌های تولید افزایشی تاثیر چشمگیری در امکان کنترل و اصلاح طرح داخلی داربست استخوانی و ویژگی‌های آن گذاشته است. این امر موجب ارائه‌ی روش‌های نوین برای طراحی داربست‌های مهندسی بافت استخوان شده است. طراحی کامپیوتری داربست‌های مبتنی بر سطوح مینیمال مثلثاتی به دلیل نسبت سطح به حجم بالا که عاملی حیاتی در پژوهش‌های زیستی است، مطرح می‌باشد. از آنجایی که تحریک‌های مکانیکی اعمال شده در حین عبور سیال از داخل تخلخل‌های داربست، بر تکثیر، مهاجرت، تمایز و سرنوشت سلول‌های بنیادی مزانشیمی اثر دارد و این تحریک‌های مکانیکی خود متاثر از هندسه‌ی داخلی داربست هستند. در این پژوهش نگاهی دقیق‌تر به این موضوع افکنده می‌شود و با استفاده از ابزار دینامیک سیالات محاسباتی دو داربست مهندسی بافت استخوان مبتنی بر سطوح مینیمال مثلثاتی با نام‌های G و I از منظر مدولاسیون مکانیکی و برهمکنش با لایه‌ی سلولی به ضخامت 5/8 میکرومتر که نماینده‌ی تجمع سلولی روی داربست است، مورد بررسی قرار می‌گیرد. داربست G به دلیل هندسه‌ی داخلی مناسب و ایجاد توزیع تنش برشی مناسب روی لایه‌ی سلولی شرایط بهتری را برای کشت سلول و برهمکنش سیال-سازه ایجاد می‌کند. از سویی دیگر در داربست I نقاط مرده‌ای ایجاد می‌شود که یکنواختی سیگنال‌دهی در سطح آن را محدود می‌کند.