نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 استاد/پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، مشکین دشت، البرز، ایران

2 پژوهشگاه مواد و انرژی

10.30501/jamt.2022.347635.1229

چکیده

چکیده γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS منجر به افزایش پایداری و استحکام هیدروژل ها افزون بر بهبود عملکرد زیست فعالی و سلولی داربست ها در کاربرد های استخوانی می شود. یکی از عوامل موثر بر خواص داربست، درصد عامل شبکه ای کننده ی افزوده شده می باشد. به همین دلیل در این مطالعه داربست های کیتوسان و ژلاتین با درصد های وزنی مختلف GPTMS به روش خشکاندن انجمادی آماده شدند و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشانگر دستیابی به داربست های متخلخل هستند که با افزایش مقدار عامل شبکه ای کننده اندازه ی تخلخل ها به حدود 290 میکرون رسیدند. نتایج طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه نشان دهنده ی برهمکنش پلیمر ها و فرایند شبکه ای شدن با تشکیل گروه های سیلانه بودند. همچنین زاویه تماس با افزایش مقدار عامل شبکه ای کننده کاهش یافت و نمونه ی دارای 75 درصد وزنی GPTMS نشان دهنده ی زاویه تماس مطلوب °5/3±7/60 بود و درصد تورم و تخریب کاهش یافتند. با این حال خواص مکانیکی با افزودن GPTMS تا 267± 1590 کیلوپاسکال افزایش یافت. همچنین GPTMS منجر به افزایش خواص زیست فعالی و رسوب لایه ی هیدروکسی آپاتیت می شود و الگوی تفرق اشعه ایکس نیز تایید کننده ی این ادعاست. به نظر می رسد که داربست ژلاتین-کیتوسان دارای 75 درصد وزنی GPTMS بهترین نمونه برای استفاده در مهندسی بافت استخوان باشند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of adding different percentages of γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilane cross-linker on properties of freeze-dried gelatin /chitosan scaffolds with introducing Optimum Condition for Cross-linking the Chitosan/Gelatin Scaffolds for Bone Tis

نویسندگان [English]

  • Ali Zamanian 1
  • Fatemeh Banafatizadeh 2

1 ProfessorDepartment of Nano-Technology and Advanced Materials, Materials and Energy Research Center (MERC), Meshkin Dasht, Alborz, Iran

2 Materials and energy research center

چکیده [English]

γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), leads to an increase in the stability and strength of hydrogels in addition to improving the bioactivity and cellular performance of scaffolds in bone applications. One of the effecting factors in the properties of the scaffold is the percentage of the cross-linking agent For this reason, chitosan and gelatin scaffolds with different percentages of GPTMS were prepared and evaluated by freeze-drying method. The results of the scanning electron microscope (SEM) indicate the achievement of porous scaffolds with open pores, and by increasing the amount of cross-linking agent, the size of the pores reached about 290 microns. The results of the infrared spectrum showed the interaction of polymers and the process of cross-linking with the formation of silane groups. Also, by increasing the amount of transverse bonding agent, the contact angle decreased, and the sample with 75 (weight percent) GPTMS showed an optimal contact angle of 60.7 ± 3.5 degrees, and the percentage of swelling and degradation decreased. However, the mechanical properties increased by adding GPTMS up to 1590 ± 267 kPa. Also, GPTMS led to an increase in the bioactivity properties and deposition of the hydroxyapatite layer, and the X-ray diffraction pattern also confirmed this claim. The obtained results support the belief that gelatin-chitosan scaffolds with 75 (wt%) GPTMS seem to be the best samples for use in bone tissue engineering.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gelatin
  • Chitosan
  • Cross-Linker
  • Bone Tissue Engineering