ساخت داربست از نانوالیاف پلی کاپرولاکتون پوشش داده شده با فیبرونکتین و نانوذرات هیدروکسی آپاتیت برای ترمیم استخوان با استفاده از سلول های مزانشیمی

انتخاب نانوالیاف برای کاربردهای مهندسی بافت، به علت ساختار نانویی بستر برون سلولی است که نقش مهمی در تنظیم عملکرد سلول ها دارد. الکتروریسی یکی از گسترده ترین روش ها برای تولید نانوالیاف است، زیرا کنترل قطر و روزنه ی نانو الیاف در این روش امکان پذیر است. چندسازه ای های هیدروکسی آپاتیت، زیست تجزیه پذیر، زیست سازگار و دارای ویژگی هدایت کنندگی استخوانی هستند و ظرفیت مناسبی در مهندسی بافت نشان داده اند. فیبرونکتین نیز یک گلیکوپروتئین بستر برون سلولی است و نقش مهمی را در چسبندگی، مهاجرت و رشد سلول بر عهده دارد. در این پژوهش، داربست های پلی کاپرولاکتون (pcl) و پلی کاپرولاکتون- نانوهیدروکسی آپاتیت (pcl/n-ha) با آرایش موازی و ساختاری متخلخل با حفره های مرتبط و سطحی یکنواخت الکتروریسی شد و پس از تیمار با پلاسما، فیبرونکتین (fn) بر داربست های الکتروریسی شده پوشش داده شد. میزان تکثیر سلول های بنیادی مزانشیمی موش بر داربست ها و سطح فلاسک با استفاده از آزمون mtt در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون mtt تغییر چشمگیری تا روز سوم نشان نداد، اما در روزهای پنجم و هفتم پس از کاشت تکثیر سلولی بر سطح های پوشیده شده با فیبرونکتین به طور آشکاری بیشتر از سطح های بدون فبرونکتین بود. به منظور بررسی اثر نانوذرات هیدروکسی آپاتیت و فیبرونکتین بر فرایند استخوانی شدن، سلول ها با تراکم 15000 سلول بر هر داربست کاشته شدند و در روزهای هفتم و بیست و یکم تمایز استخوانی، میزان فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز و میزان مواد معدنی کلسیم دار بر داربست ها و فلاسک اندازه گیری شد. نتایج فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز برای هر دو داربست و فلاسک در طول دوره تمایزی روند یکسانی داشت. بیشترین مقدار این فعالیت در روز هفتم بود و پس از آن کاهش یافت. با توجه به اینکه فعالیت این آنزیم دوره نخستین تمایز استخوانی را نشان می دهد، افزایش و سپس کاهش فعالیت آلکالین فسفاتاز نشان دهنده تمایز سلول های مزانشیمی به سلول های استخوانی است. اندازه گیری مقدار رسوب های معدنی کلسیم دار نیز در روزهای هفتم و بیست ویکم برای داربست های با نانوذرات هیدروکسی آپاتیت مقدار بیشتری از رسوب ها را نشان داد. افزون بر این، استفاده ی همزمان نانوذرات هیدروکسی آپاتیت و فیبرونکتین فرایند معدنی شدن را افزایش داد به طوری که مقدار اندازه گیری شده رسوب ها بر روی داربست پلی کاپرولاکتون هیدروکسی آپاتیت pcl/n-ha کمتر از داربست های پلی کاپرولاکتون هیدروکسی آپاتیت فیبرونکتینpcl/n-ha/fn بود.