| کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
|---|---|---|---|---|
| 7866756 | 1509151 | 2017 | 7 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Uniformly-dispersed nanohydroxapatite-reinforced poly(ε-caprolactone) composite films for tendon tissue engineering application
ترجمه فارسی عنوان
لایه‌های کامپوزریتی پلی(ε-کاپرولاکتون) تقویت‌شده با ذرات پراکنده‌شده‌ی یکنواخت نانوهیدروکسی‌آپاتیت برای کاربرد در مهندسی بافت تاندون
همین الان دانلود کنید
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
پلی(ε-کاپرولاکتون)؛ هیدروکسی‌آپاتیت؛ مهندسی بافت تاندون؛ اتصال تاندون به استخوان
فهرست مطالب مقاله
چکیده
کلمات کلیدی
1- مقدمه
2- مواد و روش‌ها
2-1 مواد
2-2 سنتز نانوهیدروکسی‌آپاتیت (nHA)
2-3 ساخت لایه کامپوزیت PCL/nHA
2-3-1 اختلاط مکانیکی
شکل1. شمایی از فرایند ساخت لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
2-3-2 روش ترکیبی اختلاط حلالی و مکانیکی
2-3-3 روش ترکیبی اختلاط حلالی و مکانیکی اصلاح‌شده
2-4 اندازه‌گیری خواص مکانیکی
2-5 بررسی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
2-6 سازگاری و چسبندگی سلولی
2-7 تحلیل آماری
3- نتایج و بحث
3-1 بررسی مورفولوژی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
شکل 2. تصاویر نوری (a-c) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (d-f) از لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA حاوی 10 درصد وزنی nHA. (a,d) اختلاط مکانیکی کامپوزیت PCL/nHA (روش شماره 1). (b,e) اختلاط ترکیبی حلالی و مکانیکی کامپوزیت PCL/nHA (روش شماره 2). (c,f) اختلاط حلالی و مکانیکی اصلاح‌شده کامپوزیت PCL/nHA با یک مرحله الک کردن قبل از اختلاط (روش شماره 3).
شکل 3. تصاویر نوری (a,c) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (b,d) از لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA ساخته‌شده با روش شماره 3 حاوی (a,b) 30 درصد وزنی و (c,d) 50 درصد وزنی nHA
3-2 خواص مکانیکی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
شکل 4. (a) منحنی‌های تنش- کرنش لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA حاوی 10، 30 و 50 درصد وزنی nHA. (b) بزرگنمایی بیشتر بخش مشخص‌شده در شکل (a)
3-3 توزیع فضایی ذرات nHA در زمینه PCL
شکل 5. (a) نقشه عنصری از سطح لایه کامپوزیت PCL/nHA (50 درصد وزنی nHA). (b) تصاویر میکروسی‌تی از PCL، nHA و لایه کامپوزیت PCL/nHA (50 درصد وزنی nHA).
3-4 ترکیب شیمیایی و فازی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
شکل 6. (a) الگوهای XRD و (b) طیف‌های FTIR از PCL، nHA و لایه کامپوزیت PCL/nHA (50 درصد وزنی nHA).
3-5 سازگاری و چسبندگی سلولی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
شکل 7. (a) تصویر SEM از تنوسیت‌های انسانی بعد از 1 روز کشت برروی لایه کامپوزیت PCL/nHA (50 درصد وزنی nHA). (b) تصویر میکروسکوپ هم‌کانون از تنوسیت‌های انسانی برچسب‌گذاری‌شده با FDA/PI (FDA: رنگ سبز، سلول‌های زنده؛ PI: رنگ قرمز، سلول‌های مرده). (c) متابولیسم سلولی تعیین‌شده به روش آلاماربلو (n = 4; *, p b 0.05; **, p b 0.01; ***, p b 0.001; NS: p N 0.05).
جدول 1. خواص کششی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA حاوی مقادیر مختلف nHA (n=5)
4- نتیجه‌گیری
کلمات کلیدی
1- مقدمه
2- مواد و روش‌ها
2-1 مواد
2-2 سنتز نانوهیدروکسی‌آپاتیت (nHA)
2-3 ساخت لایه کامپوزیت PCL/nHA
2-3-1 اختلاط مکانیکی
شکل1. شمایی از فرایند ساخت لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
2-3-2 روش ترکیبی اختلاط حلالی و مکانیکی
2-3-3 روش ترکیبی اختلاط حلالی و مکانیکی اصلاح‌شده
2-4 اندازه‌گیری خواص مکانیکی
2-5 بررسی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
2-6 سازگاری و چسبندگی سلولی
2-7 تحلیل آماری
3- نتایج و بحث
3-1 بررسی مورفولوژی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
شکل 2. تصاویر نوری (a-c) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (d-f) از لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA حاوی 10 درصد وزنی nHA. (a,d) اختلاط مکانیکی کامپوزیت PCL/nHA (روش شماره 1). (b,e) اختلاط ترکیبی حلالی و مکانیکی کامپوزیت PCL/nHA (روش شماره 2). (c,f) اختلاط حلالی و مکانیکی اصلاح‌شده کامپوزیت PCL/nHA با یک مرحله الک کردن قبل از اختلاط (روش شماره 3).
شکل 3. تصاویر نوری (a,c) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (b,d) از لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA ساخته‌شده با روش شماره 3 حاوی (a,b) 30 درصد وزنی و (c,d) 50 درصد وزنی nHA
3-2 خواص مکانیکی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
شکل 4. (a) منحنی‌های تنش- کرنش لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA حاوی 10، 30 و 50 درصد وزنی nHA. (b) بزرگنمایی بیشتر بخش مشخص‌شده در شکل (a)
3-3 توزیع فضایی ذرات nHA در زمینه PCL
شکل 5. (a) نقشه عنصری از سطح لایه کامپوزیت PCL/nHA (50 درصد وزنی nHA). (b) تصاویر میکروسی‌تی از PCL، nHA و لایه کامپوزیت PCL/nHA (50 درصد وزنی nHA).
3-4 ترکیب شیمیایی و فازی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
شکل 6. (a) الگوهای XRD و (b) طیف‌های FTIR از PCL، nHA و لایه کامپوزیت PCL/nHA (50 درصد وزنی nHA).
3-5 سازگاری و چسبندگی سلولی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA
شکل 7. (a) تصویر SEM از تنوسیت‌های انسانی بعد از 1 روز کشت برروی لایه کامپوزیت PCL/nHA (50 درصد وزنی nHA). (b) تصویر میکروسکوپ هم‌کانون از تنوسیت‌های انسانی برچسب‌گذاری‌شده با FDA/PI (FDA: رنگ سبز، سلول‌های زنده؛ PI: رنگ قرمز، سلول‌های مرده). (c) متابولیسم سلولی تعیین‌شده به روش آلاماربلو (n = 4; *, p b 0.05; **, p b 0.01; ***, p b 0.001; NS: p N 0.05).
جدول 1. خواص کششی لایه‌های کامپوزیت PCL/nHA حاوی مقادیر مختلف nHA (n=5)
4- نتیجه‌گیری
ترجمه چکیده
ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده در محل اتصال تاندون به استخوان (TBI)، به دلیل ترکیب پیچیده‌ی بافت نرم تاندون و بافت نسبتا سخت استخوان، مساله‌ای چالش‌برانگیز باقی مانده است. مهندسی بافت با استفاده از کامپوزیت‌های پلیمر/ سرامیک برای ایجاد داربست‌هایی برای ترمیم بافت در TBI بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، روشی جدید را برای مخلوط کردن پلیمرها و بیوسرامیک‌ها برای کاربرد در مهندسی بافت تاندون ارایه می‌کنیم. کامپوزیتی همگن متشکل از ذرات نانوهیدروکسی‌آپاتیت (nHA) در زمینه‌ی پلی(ε-کاپرولاکتون) (PCL) با استفاده از فرایند‌های ترکیبی اختلاط حلالی و مکانیکی تهیه شد. آنالیز پراش پرتوی ایکس نشان داد که لایه کامپوزیتی PCL/nHA از فاز خالص آپاتیت و PCL نیمه‌کریستالی تشکیل شده است. طیف‌های فروسرخ نشان دادند که لایه کامپوزیت PCL/nHA ویژگی‌های گروه‌های عاملی PCL و nHA را بدون تغییر در خواص شیمیایی کامپوزیت حفظ کرده است.اضافه کردن nHA باعث بهبود خواص مکانیکی لایه کامپوزیت PCL/nHA از جمله مدول یانگ و تنش کششی نهایی شد که با خواص مکانیکی تاندون گرداننده اصلی انسان قابل مقایسه بود. پس از اضافه کردن تنوسیت‌های انسانی، سلول‌ها به لایه کامپوزیت PCL/nHA متصل شدند. 14 روز بعد از کِشت، سلول‌ها توانستند بدون ایجاد سمّیت سلولی، به مورفولوژی کشیده دست پیدا کنند. لایه کامپوزیت PCL/nHA به افزایش متابولیسم سلولی با کشت طولانی منجر شد. متابولیسم سلولی لایه کامپوزیتی با متابولیسم سلولی گروه PCL قابل مقایسه و از متابولیسم سلولی گروه nHA بیشتر بود. تمام این نتایج نشان دادند که روش پیشنهادی برای ترکیب کردن اختلاط حلالی و مکانیکی می‌تواند در ساخت لایه‌های کامپوزیتی برای مهندسی بافت تاندون کارایی داشته باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی مواد
بیومتریال
چکیده انگلیسی
Regeneration of injuries at tendon-to-bone interface (TBI) remains a challenging issue due to the complex tissue composition involving both soft tendon tissues and relatively hard bone tissues. Tissue engineering using polymeric/ceramic composites has been of great interest to generate scaffolds for tissue's healing at TBI. Herein, we presented a novel method to blend polymers and bioceramics for tendon tissue engineering application. A homogeneous composite comprising of nanohydroxyapatite (nHA) particles in poly(ε-caprolactone) (PCL) matrix was obtained using a combination of solvent and mechanical blending process. X-ray diffraction analysis showed that the as-fabricated PCL/nHA composite film retained phase-pure apatite and semi-crystalline properties of PCL. Infrared spectroscopy spectra confirmed that the PCL/nHA composite film exhibited the characteristics functional groups of PCL and nHA, without alteration to the chemical properties of the composite. The incorporation of nHA resulted in PCL/nHA composite film with improved mechanical properties such as Young's Modulus and ultimate tensile stress, which were comparable to that of the native human rotator tendon. Seeding with human tenocytes, cells attached on the PCL/nHA composite film, and after 14 days of culturing, these cells could acquire elongated morphology without induced cytotoxicity. PCL/nHA composite film could also result in increased cell metabolism with prolonged culturing, which was comparable to that of the PCL group and higher than that of the nHA group. All these results demonstrated that the developed technique of combining solvent and mechanical blending could be applied to fabricate composite films with potential for tendon tissue engineering applications.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Materials Science and Engineering: C - Volume 70, Part 2, 1 January 2017, Pages 1149-1155
Journal: Materials Science and Engineering: C - Volume 70, Part 2, 1 January 2017, Pages 1149-1155
نویسندگان
Shi Yun Tong, Zuyong Wang, Poon Nian Lim, Wilson Wang, Eng San Thian,