بایو پریپنتر تک نازله

داربست زیستی وظیفه حمایت از سلول در مراحل اولیه کشت و رشد را به عهده دارد و با تحمل نیروهای وارد شده از طرف بدن، مانع از آسیب آن می شود تا سلول به بلوغ کامل برسد. هدف از این پژوهش یافتن تأثیر هالویسیت نانوتیوب (HNT) بر روی خواص مکانیکی و بیولوژیکی داربست های زیستی بیوپرینت شده با پایه آلژینات (Al) مورد مصرف در غضروف نرم می باشد. تخلخل و شبکه بندی داربست زیستی پرینت شده توسط فاصله سطر بیوپرینت و قطر نازل خروجی تعیین و بررسی شد.

تخلخل و شبکه بندی داربست های زیستی به صورت دو عامل وابسته به هم بررسی گردیدند، به طوری که با کاهش قطر نازل و افزایش فاصلۀ ستون ها علاوه بر تغییر شبکه بندی داربست زیستی، درصد تخلخل آن نیز افزایش یافت. پس از انجام آزمایشات تجربی مکانیکی و بیولوژیکی با پارامترهای ورودی مختلف، بررسی تحلیلی توسط نرم افزار انسیس صورت پذیرفت. بر اساس نتایج تجربی حاصل از تست های مکانیکی، بیولوژیکی و تصاویر میکروسکوپ الکترونی، ترکیب دارای 40 میلی گرم بر میلی لیتر آلژینات و 20 میلی گرم بر میلی لیتر هالویسیت نانو تیوب، بهترین ترکیب از لحاظ خواص مکانیکی و بیولوژیکی تعیین گردید. حداکثر مقاومت کششی تجربی این ترکیب در تست کشش محاسبه شد که در بازۀ حداکثر کشش و فشار قابل تحمل برای غضروف طبیعی مفصل زانو (240-850 کیلو پاسکال) قرار داشت. نتایج تست تجربی فشار نشان داد، با افزایش حضور بیومادۀ آلژینات در ترکیب، حداکثر تنش فشاری قابل تحمل ترکیب به دلیل تشکیل زنجیره های یونی بیشتر در ساختار، افزایش می یابد. تست های بیولوژیکی افزایش تعداد سلول ها در 96 ساعت اول کشت را در ترکیب ذکر شده نشان دادند.

تئوری و پیشینه تحقیق:

جهت طراحی و تولید داربست های سه بعدی متناسب با ویژگی های هر بافت از لحاظ تخلخل، شبکه بندی و همچنین از لحاظ مقاومت مکانیکی، روش تولید به طریق پرینت سه بعدی روشی مناسب است  زیرا این دستگاه توانایی تولید داربست های متخلخل به شکل و درصد دلخواه را فراهم می سازد و همچنین ارتباط شبکه های تخلخل را قابل کنترل می کند[7]. در صنعت انواع مختلفی از پرینتر های سه بعدی وجود دارد که نوع تزریق مستقیم   به خاطر ویژگی های منحصر بفرد آن در مقایسه با سایرین همانند کنترل بالا بر فرآیند پرینت و سهولت در تنظیم پارامتر های ورودی جهت پرینت انتخاب شده است. این نوع پرینتر قادر است اکثر پلیمرها و مواد زیستی همانند هیدروژل ها، آلژینات و پلیمرها به صورت ویسکوز را که جهت تولید انواع داربست های زیستی در بازسازی پوست، غضروف مورد استفاده هستند، پرینت نماید