تحلیل دو نوع داربست استخوانی برپایه تئوری تنظیم مکانیکی و محاسبه شرایط مناسب برای استخوان سازی

اهداف: کاشت جایگزین های استخوانی (در اصطلاح داربست(1 ، یک استراتژی بسیار امیدوارکننده برای جایگزینی بافت های از دست رفته استخوان در اثر بیماری یا تصادف است. داربست های متخلخل و زیست تخریبپذیر2 تکیه گاهی موقت برای کاشت3، مهاجرت، تکثیر 4 و تمایز5 سلول و ترکیب ماتریس برون سلولی6 را فراهم میکنند .[1] در مقاله حاضر، هدف بررسی اثر پارامترهای هندسی و مادی داربست بر روی عملکرد مطلوب آن در فرآیند استخوانسازی است.مواد و روشها: بررسی خواص مکانیکی و دینامیک جریان سیال دو فاکتور مهم در طراحی داربست ها به شمار می روند. از منظر دینامیک جریان سیال، نفوذپذیری فاکتور مهمی است، زیرا بر روی فعالیتهای بیولوژیکی سلولها تاثیر دارد. همچنین تنش برشی دیواره( WSS) 7 که از سیال القا میشود، به عنوان محرک مکانیکی 8 برای رشد سلول ها مورد استفاده قرار می گیرد .[2] در این مطالعه، با استفاده از تئوری تنظیم مکانیکی امکان دستیابی به استخوان سازی برای دو داربست مورد بررسی قرار گرفته است. دو داربست از جنس پلی هیدروکسی بوتریت کوهیدروکسی والریت( PHBV) 9 با درصد تخلخل 85 %، و تحت سرعت ورودی و کرنش فشاری ثابت بررسی شده است.یافته ها: مناسبترین نوع داربست از بین دو هندسه مورد بررسی در این مطالعه که بر اساس تئوری تنطیم مکانیکی در بازه مناسب استخوانسازی قرار گرفته است، ساختار Gyr-85 میباشد.نتیجه گیری: نتایج نشان می دهد داربست با ساختار یکنواختتر اثرات بهتری در استخوان سازی دارد و می تواند به عنوان جایگزینی مناسب در بازیابی سلول های استخوانی در مهندسی بافت مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

داربست های استخوانی , تحلیل المان محدود , محرکهای مکانیکی , تنش برشی دیواره , تئوری تنظیم مکانیکی