توضیحات
ABSTRACT
A vascular scaffold must not only support appropriate structural integrity until neotissue can form, but also closely mimic the strength and compliance of native blood vessels. Hemocompatibility is also clearly a crucial factor to raise success of the engineered construct since the vascular scaffold comes in contact with blood. The degradation profile of the scaffold is another important criterion to consider for successful applications in tissue engineering of load-bearing structures like blood vessel tissues. A tissue-engineered vascular graft requires complete scaffold degradation with well-defined cellular organization and tissue remodeling. To cover all these required features, we carried out the blend electrospinning to fabricate nanofibers of poly(L-lactide acid-co-poly ε-caprolactone) (PLCL), a biodegradable and compliant polymer, gelatin (Gel), a biodegradable and commercially available natural biopolymer possessing many integrin binding sites (such as RGD) for cell adhesion, and Tecophilic (TP), a hydrophilic, elastic and hemocompatible polyether-based thermoplastic aliphatic polyurethane, with a weight ratio of 60:20:20 (PGT;60/20/20) resulted in creation of a compliant, hemocompatible and biodegradable scaffold. The nanofibrous structure of the scaffold was visualized using a scanning electron microscope (SEM). The surface characterization of scaffold was carried out using ATR-FTIR spectroscopic analysis. For evaluating the potential of electrospun PGT;60/20/20 scaffold as a substrate for vascular regeneration, we cultured human aortic smooth muscle cells (SMCs) on the scaffold and studied the biocompatibility of the structure by performing the proliferation assay and cell morphology assessment. SEM images demonstrated that electrospun PGT;60/20/20 nanofibers were successfully produced with a fiber diameter of 459±198 nm which revealed a significant reduction compared to fiber diameter of electrospun pure PLCL and pure TP. ATR-FTIR analysis confirms the presence of all components within the fibers. Comparing the behavior of SMCs on PGT;60/20/20 scaffolds with that on electrospun PLCL and TP scaffolds confirmed the potential use of PGT;60/20/20 nanofibers in blood vessel tissue engineering.
INTRODUCTION
The rational design of a scaffold depends on its ability to mimic the native extracellular matrix (ECM) as much as possible in terms of physical, chemical, and mechanical features. Development of an optimal scaffold plays a significant role in vascular tissue engineering. Bioengineered scaffolds serve as the temporary matrix and provide structural, mechanical, and biological support throughout the tissue formation assisting the process of tissue remodeling . Among the numerous techniques used to fabricate scaffolds, electrospinning has been widely used because of the high porosity, large surface area, and nanofibrous structure of electrospun scaffolds mimicking the physical nano features of native ECM.
چکیده
داربست عروقی نه تنها باید از یکپارچگی ساختاری مناسب تا زمانیکه نئوثیسم شکل بگیرد، بلکه از قدرت و انطباق عروق خونی بومی نیز تقلید می کند. هماهنگی نیز به وضوح یک عامل حیاتی برای افزایش موفقیت ساختار مهندسی است، زیرا داربست عروقی در تماس با خون قرار دارد. مشخصات تخریب داربست یکی دیگر از معیارهای مهم برای کاربرد موفقیت آمیز در مهندسی بافت سازه های باربری مانند بافت های خونی است. پیوند عروقی مهندسی بافت نیاز به تخریب داربست کامل دارد و با ساختار مشخص سلولی و بازسازی بافت، مشخص می شود. برای پوشش دادن تمام این ویژگی های مورد نیاز، Electrospinning مخلوط را برای ساخت نانوبلورهای poly (L-lactide acid-co-poly ε-caprolactone) (PLCL)، پلیمر زیست تخریب پذیر و سازگار، ژلاتین (ژل)، زیست تخریب پذیر و تجاری در دسترس بودن biopolymer طبیعی با بسیاری از سایت های اتصال integrin (مانند RGD) برای چسبندگی سلول، و Tecophilic (TP)، یک پلی اورتان آلیفاتیک ترموپلاستی هیدرولیکی، الاستیسیته و سازگار با polyeter مبتنی بر polyeter، با نسبت وزن 60:20:20 (PGT؛ 60 / 20/20) منجر به ایجاد داربست سازگار، سازگار با سازگاری و زیست تخریب پذیری می شود. ساختار نانوساختار داربست با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM) تجسم یافت. مشخصه سطح داربست با استفاده از تجزیه و تحلیل طیف سنجی ATR-FTIR انجام شد. برای ارزیابی پتانسل PGT Electrospun؛ 60/20/20 داربست به عنوان یک بستر برای بازسازی عروقی، ما کشت سلول های عضلانی صاف آئورت را در داربست کشت کردیم و سازگاری بیولوژیکی ساختار را با انجام آزمایش های تکثیر و بررسی مورفولوژی سلول بررسی کردیم . تصاویر SEM نشان داد که الکترو اسپن PGT؛ 60/20/20 nanofibers با موفقیت با قطر فیبر 198 nm 459 به دست آمد که نشان دهنده کاهش قابل توجهی نسبت به قطر فیبر الکترو اسپون خالص PLCL و TP خالص است. تجزیه و تحلیل ATR-FTIR، حضور تمام اجزای داخل فیبر را تایید می کند. مقایسه رفتار SMC ها در PGT؛ داربست 60/20/20 با آن در الکترو اسپور PLCL و داربست TP استفاده بالقوه از PGT؛ 60/20/20 nanofibers را در مهندسی بافت خون انجام داد.
مقدمه
طراحی منطقی داربست بستگی به توانایی آن برای تقلید ماتریس بیرونی مادری (ECM) تا حد امکان از نظر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی دارد. توسعه داربست بهینه نقش مهمی در مهندسی بافت عروقی دارد. داربست های زیستی مهندسی به عنوان ماتریس موقت خدمت می کنند و از ساختار، مکانیکی و بیولوژیکی حمایت می کنند در طول تشکیل بافت کمک به روند بازسازی بافت. از میان تکنیک های متعددی که برای ساخت داربست ها استفاده می شود، Electrospinning به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است به دلیل تخلخل بالا، سطح وسیع و ساختار نانوبیبری داربست الکترو اسپون که ویژگی های فیزیکی نانو ECM بومی را تقلید می کند.
Year: 2017
Publisher : National Congress of Chemistry and Nanoscience, from Research to National Development
By : Elham Vatankhah, Molamma P Prabhakaran, Seeram Ramakrishna
File Information: English Language/ 6 Page / size: 366 KB
سال :1396
ناشر : کنگره ملی شیمی و نانوشیمی,از پژوهش تا توسعه ملی
کاری از : الهام وتنخواه، مولاما پرافتخان، سپهر راماکیشنا
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 6 صفحه / حجم : KB 366
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.