ساخت و ارزیابی پلیکاپرولاکتون/نانو کامپوزیت هیدروکسیآپاتیت داپ شده با روی-اکسید گرافن احیا شده حاوی داکسوربیسین برای کاربرد داربست استخوانی
Fabrication and evaluation of polypropylactone/zinc doped hydroxyapatite-reduced graphene oxide nanocomposite containing doxorubicin for bone scaffold applications
مجریان: خسرو ادیب کیا
خلاصه روش اجرا: در پژوهش حاضر نانو هیدروکسیآپاتیت داپ شده (آلاییده شده) با روی به روش مکانوشیمیایی با استفاده از پیشمادههای هیدروکسیآپاتیت، روی و اسید استئاریک تهیه میشوند. سپس نانو هیدروکسیآپاتیت داپ شده با روی با اکسید گرافن احیا شده به روش شیمیایی کامپوزیت می شوند. داروی داکسوربیسین بر روی پودرهای نانوکامپوزیت هیدروکسیآپاتیت داپ شده با روی-اکسید گرافن احیا شده بارگذاری می شود. پس از وارد نمودن پودر نانوکامپوزیت حاوی داروی داکسوربیسین در زمینه پلمیری پلیکاپرولاکتون، ارزیابیهای مشخصهیابی و زیستی انجام می شود. مشخصهیابی مواد توسط آنالیز های میکروسکوپی الکترونی، آزمون پراش اشعهی ایکس، طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و سنجش سطح ویژه مواد توسط آزمون جذب بیایتی مطالعه میشوند. رفتار زیستی نمونهها با استفاده از روند تکثیر سلولها توسط سلولهای استئوبلاست و فیبروبلاست مورد مطالعه قرار می گیرد. همچنین تاثیر داروی بارگذاری شده در داربست بر روی رشد سلولهای سرطانی مورد مطالعه قرار می گیرد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 64193 |
| عنوان فارسی طرح | ساخت و ارزیابی پلیکاپرولاکتون/نانو کامپوزیت هیدروکسیآپاتیت داپ شده با روی-اکسید گرافن احیا شده حاوی داکسوربیسین برای کاربرد داربست استخوانی |
| عنوان لاتین طرح | Fabrication and evaluation of polypropylactone/zinc doped hydroxyapatite-reduced graphene oxide nanocomposite containing doxorubicin for bone scaffold applications |
| نوع طرح | گرنت پژوهشی |
| اولویت طرح | توسعه فناوریهای نوین برای دارورسانی |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | ظرفیت بدن انسان برای تولید استخوان در ناحیههایی از بدن که استخوان طبیعی از بین رفته است، محدود است و این محدودیت بواسطه حضور تومورهای سرطانی تشدید می شود. روشهای فعلی جایگزینی بافت استخوان عمدتا براساس کاربرد اتوگرافت و آلوگرافت می باشد. با این وجود مشکلاتی مانند درد، عفونت، رد سیستم ایمنی وکمبود بافت پیوندی باعث توجه به توسعه داربستهای مهندسی بافت شده است. داربست مهندسی بافت استخوان، به منظور ترمیم نقایص بحرانی استخوانی استفاده می شوند و از مواد زیستفعال که قادر به واکنش با مایعات فیزیولوژیکی و تشکیل پیوند به استخوان هستند، ساخته می شوند. استفاده از داربست مناسب زیستفعال در ترکیب با مولکول های سیگنال دهنده، باید بازسازی بافت استخوانی عروق جدید را ترویج کند و از تکثیر سلولهای سرطانی در اطراف بافت جلوگیری نماید. داربستها به عنوان بستری برای چسبندگی، رشد و تکثیر سلولها در محل نقص، حفظ سلولها و تشکیل بافت جدید عمل می کنند، و در عین حال می تواند با رهایش دارو از رشد سلولهای سرطانی در اطراف داربست ممانعت کند. داربست کامپوزیتی پلیمر-زیست سرامیک-نانوصفحاتکربنی (پلیکاپرولاکتون- هیدروکسیآپاتیت داپ شده با روی-اکسید گرافن احیا شده) هم زمان از سه جز مختلف پلیمر، سرامیک و نانوماده کربنی برخوردار است و آن می تواند از ویژگی های همزمان زیستفعالی بالا توام با پتانسیل بالای بارگذاری دارو برخوردار باشد. در عین حال حضور یون روی می تواند آنتی باکتریال بودن داربست را به همراه داشته باشد. از طرفی استحکام مکانیکی داربست پایه پلیمری پلی کاپرولاکتون بواسطه حضور همزمان نانوذرات سرامیکی هیدروکسیآپاتیت و نانو صفحات کربنی بهبود داده می شود. بواسطه سطح ویژه بالا و ماهیت ذاتی سطح نانو ذرات هیدروکسیآپاتیت داپ شده با روی در جذب بالای دارو، دارو رسانی به بافت آسیب دیده استخوان جهت مقابله با عوامل عفونی به خوبی می تواند انجام شود. |
| اهداف اختصاصی | ساخت نانو ذرات هیدروکسی‌آپاتیت داپ شده با روی -کامپوزیت سازی نانو ذرات هیدروکسی‌آپاتیت داپ شده با روی با نانو صفحات اکسید گرافن احیا شده -ساخت و ارزیابی نانو ذرات هیدروکسی‌آپاتیت داپ شده با روی-اکسید گرافن احیا شده بارگذاری شده با دارو - ساخت و ارزیابی پلی کاپرولاکتون- نانو ذرات هیدروکسی‌آپاتیت داپ شده با روی-اکسید گرافن احیا شده بارگذاری شده با دارو |
| چکیده انگلیسی طرح | In this research study, the doped nano-hydroxyapatite was prepared by mechanochemical technique using hydroxyapatite, zinc, and stearic acid. Then, the zinc-doped nano-hydroxyapatite was chemically composed with the reduced graphene oxide (RGO). Doxorubicin medicine was loaded on the zinc-doped nano-hydroxyapatite/graphene oxide composite. Then, the material was characterized using scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and BET (for measuring the specific surface area) analysis. Biological behavior of the specimens was studied by evaluating the cell proliferation by osteoblast and fibroblast cells. The effect of the loaded drug in the scaffold on the growth of cancer cells was also assessed. |
| کلمات کلیدی | PCL: پلی کاپرولاکتون HA: هیدروکسیآپاتیت RGO: اکسید گرافن احیا |
| ذینفعان نتایج طرح | بیمار: بیماران آسیب دیده از ناحیه بافت استخوانی و دندان به علت تصادفات، تومورهای سرطانی و عیوب مادرزادی. صنعت: تولید محصولات حوزه پزشکی (داربستهای استخوانی) در داخل کشور. جامعه/ سیاستگزاران: تسریع دوره درمان بیماران آسیب دیده با هزینه تمام شده پایین (بواسطه تولید با کیفیت و هزینه تمام شده مقرون به صرفه در داخل کشور). |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| خسرو ادیب کیا | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| حسین ملکی قلعه | همکار اصلی |
| یونس بیگی خسروشاهی | همکار اصلی |
| یداله امیدی | همکار اصلی |
| ژاله برار | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر درمان سرطان استخوان و بافت های صدمهدیده استخوان با استفاده از فناوری پرینت 3 بعدی و نانوتکنولوژیمتن خبر ساخت بافت مهندسی استخوان با ساختار نانو با استفاده از فناوری پرینت 3 بعدی برای اولین بار در دانشگاه علوم پزشکی تبریز با همکاری دانشگاه سابانجی انجام گرفت. این بافت مهندسی که از فناوری نانو بهره گرفته است، کاندیدای مناسبی جهت جایگزینی بافت سرطان استخوان و همینطور ترمیم و بازسازی بخشهای صدمهدیده استخوانی به دلیل حوادث می باشد. نتایج آزمایش های زیستی بر روی بافت 3 بعدی استخوان، پتانسیل بالای بازسازی بافت مهندسی توسط سلول های بنیادی مغز استخوان را نشان می دهد. بهره گیری از فناوری پرینت 3 بعدی این امکان را می دهد که پس از تصویر برداری MRI از بافت معیوب بیمار و مشخص شدن شکل و حجم بافت استخوان مورد نیاز برای پیوند، بافت مهندسی در یک زمان کوتاه پرینت و به بدن بیمار پیوند زده شود. در عین حال استفاده از نانوکامپوزیت های زیست فعال در داربست مهندسی زمان بازسازی استخوان جدید توسط بدن را به کوتاه ترین زمان ممکن سوق می دهد و زمان درمان و بهبود بیمار را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر ساخت بافت 3 بعدی نانوکامپوزیت استخوان با استفاده از پرینت 3 بعدی برای جایگزینی بافت سرطان استخوان و عیوب استخوانیمتن خبر با بهره گیری از فناوری پرینت زیستی 3 بعدی و فناوری نانو، بافت 3 بعدی نانوکامپوزیت استخوان برای اولین بار در دانشگاه علوم پزشکی تبریز با همکاری دانشگاه سابانجی تولید شد. استفاده از نانوکامپوزیت های زیست فعال امکان بازسازی بافت جدید استخوان را در بدن سرعت می بخشد و متعاقبا زمان بهبود و بازسازی بافت استخوان در بدن بیمار را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. در پژوهش حاضر با استفاده از نانو کامپوزیت 3 جزئی هیدروکسی آپاتیت، فلز روی و نانوصفحات گرافن قابلیت استخوان زایی داربست پلیمری پلی کاپرولاکتون به میزان قابل توجهی افزایش داده شد. 3 جزء نانوکامپوزیت علاوه بر اثر هم افزایی جهت استخوان زایی، ویژگی آنتی باکتریال را نیز به داربست می بخشد تا علاوه بر قابلیت بازیابی بافت جدید در بدن بیمار از عوامل عفونت ناشی از جراحی جلوگیری بعمل آید. نتایج حاصل از ارزیابی های فیزیکی-شیمیایی و رفتار استخوان زایی داربست 3 بعدی نانوکامپوزیت در مجله Chemical Engineering Journal با ضریب اثر 13.27 به چاپ رسیده است. در عین حال قابلیت اثر آنتی باکتریال نانوذرات نیز در مجله International Journal of Molecular Sciences به چاپ رسیده است. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
