به دنبال شکستگی های استخوان در طی تصادفات، بسیاری بیماران از ترمیم نشدن ضایعات استخوانی و مشکلات زیبایی شناختی و روانی متعاقب آن رنج می برند. در این راستا،یافتن راه کار های جدید و موثر برای تسهیل ترمیم نقایص استخوانی مهم است. یکی از راه های درمان، استفاده از داربست مناسب استخوانی و انتقال آن به محل ضایعه است. هدف اصلی این مطالعه، ساخت داربست و بررسی کاربرد درون تنی آن در جهت ترمیم و افزایش طول استخوان است.در این پژوهش ، داربست های نانوکامپوزیتی، از مخلوط محلول آبی ژلاتین با پودر نانوساختاری شیشه ی بیواکتیو سنتز شده به روش سل - ژل تهیه شدند. مخلوط فوق سپس به صورت لایه ای ریخته گری شده و در مرحله ی بعد با فرآیند خشک سازی انجمادی، محتوای آب آن به روش تصعید خارج شد. محصول به دست آمده در این مرحله لایه های نانو کامپوزیتی متخلخلی بود که برای رسیدن به ضخامت بالاتر برش خورده و سپس با استفاده از محلول ژلاتین بر روی یکدیگر چسبانده شدند. در مرحله ی بعد لایه های اتصال یافته در محلول گلوتارآلدهید شبکه ای شدند. این کار به منظور افزایش استحکام مکانیکی انجام پذیرفت. غلظت ژلاتین در محلول اولیه 10%، درصد شیشه بیواکتیو ( 10 % ،20 %، 30 %) و محلول گلوتارآلدهید 1% استفاده شده است. جهت بررسی میزان زیست سازگاری داربست های تهیه شده از سلول های فیبروبلاست ریه ی انسان تحت محیط کشت dmem استفاده شد. در مرحله ی بعد داربست روی استخوان زند زیرین خرگوش کار گذاشته شد. از خرگوش قبل از جراحی و بلافاصله بعد از جراحی و در فواصل 2،4،6،8 هفته پس از جراحی عکس رادیوگرافی تهیه شد. ساخت داربست ها به روش ریخته گری لایه ای و فرآیند خشک سازی انجمادی باعث ایجاد ساختاری با تخلخل بالا و حفرات با اندازه های نسبتا یکسان و مرتبط با یکدیگر گردید. افزایش غلظت درصد شیشه ی بیواکتیو باعث کاهش میزان تخلخل و اندازه حفرات و نیز افزایش میزان ضریب ارتجاعی داربست ها می شد. . تست سمیت سلولی انجام شده نیز حاکی از عدم سمیت و زیست سازگاری داربست یاد شده بود. کاشت داربست در روی استخوان زند زیرین نیز نشان از ترمیم خوب استخوان به کمک داربست داشت.بر اساس نتایج تحقیق حاضر،داربست نانو کامپوزیتی ژلاتین-شیشه ی بیواکتیو توانست کمک شایان توجهی به رشد و ترمیم استخوان کند، به طوری که امید است بتواند در آینده جایگزین مناسبی برای استخوان باشد. واژه های کلیدی: نانو کامپوزیت ها- شیشه بیواکتیو- ژلاتین- مهندسی بافت- استخوان- داربست-

داربست ها در مهندسی بافت از اجزای اصلی مورد استفاده جهت ترمیم و بازسازی بافت های آسیب دیده هستند. این داربست ها باید دارای خصوصیات شیمیایی، مورفولوژیکی، بیولوژیکی و مکانیکی ویژه ای باشند تا عملکرد مطلوب داشته باشند. در راستای نزدیک شدن به ساختار طبیعی استخوان و بهره گیری از خصوصیات نانوتکنولوژی، امروزه محققین به ساخت داربستهای نانوکامپوزیتی روی آورده اند.در سال های اخیر فراورده هایی از داربست ها با شباهت هایی به ماتریکس استخوان اهمیت و توجه به این موضوع را در مطالعات متعدد به خود جلب کرده اند.سنتز داربست هایی که تقلیدی از ساختار های استخوان طبیعی است ترکیبی از هر دو خاصیت آلی و معدنی استخوان را لازم دارد. در تولید استخوان های طبیعی و ترکیب شیمیایی داربست های استخوانی روش زیست تقلیدی استفاده می شود. در روش زیست تقلیدی پلیمرهای طبیعی مانند کلاژن-ژلاتین وترکیب های معدنی مشابه آن ها در ساختار استخوان(مانند هیدروکسی آپاتیت) استفاده می شوند.بیشترفرایندهای ساخت زیست تقلیدی در دمایc370ودر7.4=ph اتفاق می افتد که مشابه بدن انسان است. در این پروژه، از روش نفوذ دو سویه در محیط فیزیولوژیکی استفاده شد وداربست به روش زیست تقلیدی از نانو کامپوزیت ژلاتین-کلسیم فسفات آمورف با جانشینی یون سیلیسیم تهیه شد .سیلیسیم یک عنصرموثر در فرایند بلوری شدن استخوان است،بنابراین هیدروکسی آپاتیت با جانشینی سیلیسیم می تواند بک بیو سرامیک مناسب به عنوان ماده جایگزین استخوان باشد.نتیجه نشان داد که داربست نانو کامپوزیت متخلخل بود و ساختمان میکروسکوپی آن به صورت سه بعدی بود .کلسیم فسفات آمورف با جانشینی سیلیسیم در دمای c?0 در ژلاتین رسوب داده شد و نانو کریستال های معدنی رسوب داده شده درمیان ژلاتین، پراکنده بودند. بعد در محلول sbf در دمای c 370 برای ? روز قرار داده شد.فاز معدنی به نانو کریستال های هیدروکسی آپاتیت تغییر شکل پیدا کرد . جانشینی سیلیسیم در ساختار آپاتیت رشد ذرات هیدروکسی آپاتیت را محدود و باعث کاهش بلورینگی آن می شود بنا براین انحلال پذیری هیدروکسی آپاتیت با جانشینی سیلیسیم افزایش یافته ودر نتیجه هیدروکسی آپاتیت با جانشینی سیلیسیم رفتار زیست فعالی بهتری نسبت به هیدروکسی آپاتیت استوکیومتری دارد.بدین ترتیب نتایج ما پتانسیل استفاده از داربست های زیست تقلیدی مهندسی بافت استخوان را در فرایند آسیب دیدگی بافت استخوان به روشنی نشان می دهد.