تولید و بررسی خواص داربست نانولیفی کیتوسان حاوی نانوکامپوزیت هیدروکسی‌آپاتیت/چارچوب فلز-آلی (HAp@MOF) برای کاربردهای مهندسی بافت استخوان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران، صندوق پستی 741-89195

2 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشکده مهندسی نساجی- دانشگاه یزد

چکیده

در این پژوهش، داربست نانولیفی مبتنی بر کیتوسان حاوی نانوکامپوزیت هیدروکسی‌آپاتیت/چارچوب فلز-آلی (HAp@MOF) به منظور استفاده در مهندسی بافت تهیه شد. برای این منظور ابتدا نانوکامپوزیت HAp@MOF به روش سنتز درجا چارچوب فلز-آلی تولید و مشخصه‌یابی شد و سپس داربست نانولیفی کیتوسان به کمک روش الکتروریسی تولید شد. مورفولوژی، ساختار کریستالی، رفتار آبدوستی و همچنین فعالیت ضدباکتری داربست نانولیفی کامپوزیتی CS/PVA-HAp@MOF مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور از میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، پراش اشعه ایکس، زاویه تماس آب و آزمون‌ انتشار دیسک استفاده شد. بررسی مورفولوژی داربست نانولیفی کامپوزیتی نشان‌دهنده تولید نانوالیاف یکنواخت و عاری از نقص‌های ساختاری و دانه‌تسبیحی با متوسط قطر 113 نانومتر بوده است. همچنین افزودن نانوکامپوزیت HAp@MOF سبب افزایش قطر الیاف تولیدی و افزایش خاصیت آبدوستی با زاویه تماس 57 درجه گردیده است. همچنین بررسی‌های بعمل آمده به منظور بررسی فعالیت ضدباکتری داربست‌های نانولیفی، حاکی از عملکرد مناسب داربست حاوی نانوکامپوزیت HAp@MOF در برابر باکتری‌ گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس و باکتری‌ گرم منفی اشرشیاکلی بوده است. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان داد که داربست نانولیفی کامپوزیتی CS/PVA-HAp@MOF می‌تواند بعنوان گزینه مناسب در کاربردهای مهندسی بافت استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Fabrication and characterization of chitosan nanofibrous scaffold containing hydroxyapatite/metal-organic framework (HAp@MOF) nanocomposite for bone tissue engineering applications

نویسندگان [English]

  • Amirhosein Golestani 1
  • Saed Fattahi 2
  • Mahdi Hasanzadeh 3
1 Department of Textile Engineering, Yazd University, P.O. Box 89195-741, Yazd, Iran
2 Department of Textile Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
3 Department of Textile Engineering Yazd University
چکیده [English]

In this study, chitosan-based nanofibrous scaffold containing hydroxyapatite/metal-organic framework (HAp@MOF) nanocomposite was prepared for potential application in tissue engineering. First, HAp@MOF nanocomposite was produced and characterized by in-situ synthesis of metal-organic framework, and then chitosan nanofibrous scaffold was produced using electrospinning method. Morphology, crystal structure, hydrophilic behavior and antibacterial activity of CS/PVA-HAp@MOF composite nanofibrous scaffold were studied and evaluated. For this purpose, scanning electron microscope, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, water contact angle and disk diffusion test were used. The investigation of the morphology of the composite nanofibrous scaffold showed the production of uniform and bead-free nanofibers with an average diameter of 113 nm. Also, the addition of HAp@MOF nanocomposite has increased the diameter of the fabricated fibers and increased the hydrophilic property with a contact angle of 57 degrees. Moreover, the investigations of antibacterial activity of nanofibrous scaffolds have indicated the appropriate performance of the nanofibrous scaffold containing HAp@MOF nanocomposite against the gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and the gram-negative bacteria Escherichia coli. The obtained results showed that CS/PVA-HAp@MOF composite nanofibrous scaffold can be used as a good candidate for potential tissue engineering applications.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chitosan
  • metal-organic framework
  • nanofibers
  • hydroxyapatite
  • bone tissue engineering

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 21 اسفند 1402
  • تاریخ دریافت: 26 دی 1402
  • تاریخ بازنگری: 21 اسفند 1402
  • تاریخ پذیرش: 21 اسفند 1402