تهیه داربست کشت سلولی سه لایه از کامپوزیت ژلاتین-پلی وینیل الکل و ژلاتین -ذرات نانو هیدروکسی آپاتیت برای ترمیم استخوانی-غضروفی مفاصل

بیماری های مفاصل خصوصاً بیماری های مخرب غضروف های مفصلی نظیر استیوآرتریت سالانه انسان های زیادی را از کار افتاده کرده و از این مهم تر باعث درد و ناراحتی آنها می شود و از کیفیت زندگی می کاهد. روش های مختلفی برای درمان این ناراحتی ها ابداع شده و بکار می رود ولی هیچکدام هنوز درمان قطعی به شمار نمی روند. مهندسی بافت عرصه ای است که می تواند در زمینه ترمیم غضروف های مفصلی استفاده شود. اما یکی از پارامتر های مهم در مهندسی بافت انتخاب مواد مناسب و ساخت داربستی است که بتوان بافت مورد نظر را در آن رشد داد. در این پروژه، داربست سه لایه ای تولید شد که از بالا و پایین به استخوان های زانو که حاوی رگ هستند متصل شده و از طریق رشد استخوان ها روی آن، بدن را ترغیب به تولید غضروف جدید بین استخوان ها می کند. البته بعد از رشد غضروف و ترمیم استخوان خود داربست متناسب با رشد سلول ها تحلیل رفته و بافت جدید حاصل می شود. این داربست از دو کامپوزیت مختلف تشکیل شده که یکی از آنها در دو طرف دیگری قرار می گیرد و در نهایت داربست سه لایه را تشکیل می دهد. لایه هایی که برای رشد استخوان در نظر گرفته شده است زمینه ای از ژلاتین دارد که زیست سازگاری عالی برای رشد سلول ها دارد. برای بهبود توانایی رشد استخوان درون این زمینه با ذرات نانو هیدروکسی آپاتیت غنی شد. البته این ذرات توسط همان روشی که خود بدن در مقیاس مولکولی هیدروکسی آپاتیت را تولید می کند درون خود زمینه ژلاتین سنتز شد به همین دلیل توزیع و ساختار مناسب بدست آمد. لایه میانی که باید غضروف روی آن رشد کند با مخلوط پلی وینیل الکل و ژلاتین ساخته شد تا همزمان با قابلیت های زیست سازگاری ژلاتین، از خواص مکانیکی مناسب پلی وینیل الکل هم استفاده شده باشد و در نهایت داربستی با قابلیت تحمل فشار مناسب بدست آمد. برای چسباندن لایه ها از روش های مختلفی استفاده شد که در نهایت روش ریخته گری همزمان به علت حفظ تخلخل در محل اتصال و بهترین چسبندگی در محل اتصال در نمونه نهایی بکار رفت. در نهایت سلول های استخوان و غضروف برای رشد در قسمت های مربوطه قرار گرفتند و رشد سلول ها در داربست بررسی شد. به نظر می رسد در صورت توانایی تکنولوژیکی برای قالب گیری از سطح استخوان های زانو و ساخت داربست اندازه آن بتوان بدن را به تولید غضروف جدید برای زانو ترغیب کرد.