مواد کامپوزیت زیست فعال برای داربست های مهندسی بافت

Bioactive composite materials for tissue engineering scaffolds

چکیده

هر روز به اهمیت مواد کامپوزیت زیست فعال و زیست جذب پذیر سنتزی برای استفاده به عنوان داربست در مهندسی بافت افزوده می‌شود. نسل بعدی زیست مواد باید خواص زیست فعالی و زیست جذب پذیری را ترکیب کنند تا مکانیزم های درون تن بازسازی بافت را فعال نمایند و بدن را تحریک به ترمیم خود کرده و به این ترتیب منجر به جایگزینی داربست با وسیله‌ی بافت در حال بازسازی شوند. برخی سرامیک های زیست فعال همچون تری کلسیم فسفات و هیدروکسی آپاتیت و همچنین شیشه های زیست فعال ، همانند زیست شیشه‌ی ۵S45، با سیالات فیزیولوژیک برهمکنش می‌دهند تا پیوندهای محکمی را با بافت سخت (و در بعضی مواد با بافت های نرم) ایجاد کنند. با این حال، این مواد زیست فعال نسبتاً سفت و ترد بوده و تولید شکل های پیچیده با آنها دشوار است.

در مقابل، پلیمرهای زیست جذب پذیر سنتزی که به سادگی به صورت ساختارهای پیچیده ساخته می‌شوند، هنوز برای برآورده کردن نیازهای جراحی و کار در محیط های فیزیولوژیک درون تن ضعیف هستند. کامپوزیت های طراحی شده با خواص فیزیکی، زیستی و مکانیکی و همچنین دارای رفتار تخریبی قابل پیش بینی، می‌توانند با ترکیب پلیمرهای زیست جذب پذیر و فازهای غیر آلی زیست فعال، ساخته شوند. این مقاله‌ی مروری، تحقیقات بین المللی اخیر که پیشرفت های مدرن این سیستم های کامپوزیتی را از دیدگاه مواد سازنده، تکنولوژی های ساخت، خواص ساختاری و زیست فعالی، و همچنین ویژگی های درون تن و برون تن برای کاربردهای مهندسی بافت و بازسازی بافت، پوشش می‌دهد. این مواد ممکن است راه حل مؤثر و بهینه ای را برای داربست های طراحی شده‌ی مهندسی بافت ارائه دهند تا مهندسی بافت را به یک جایگزین بالینی واقعی در آینده ای نزدیک تبدیل نمایند.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Synthetic bioactive and bioresorbable composite materials are becoming increasingly important as scaffolds for tissue engineering. Next-generation biomaterials should c ombine bioac tive and bioresorbable properties to ac tivate in vivo mechanisms of tissue regeneration, stimulating the body to heal itself and leading to replac ement of the sc affold by the regenerating tissue. Certain bioactive ceramics such as tricalcium phosphate and hydroxya patite as well as bioac tive glasses, suc h as 45S5 Bioglass®, react with physiologic fluids to form tenac ious bonds with hard (and in some c ases soft) tissue. However, these bioac tive materials are relatively stiff, brittle and diffic ult to form into c omplex shapes.

Conversely, synthetic bioresorbable polymers are easily fabric ated into c omplex structures, yet they are too weak to meet the demands of surgery and the in vivo physiolog ic environment. C omposites of tailored physic al, biolog ic and mec hanic al properties as well as predictable degradation behavior can be produced combining bioresorbable polymers and bioac tive inorg anic phases. This review c overs rec ent international research presenting the state-of-the-art development of these composite systems in terms of material constituents, fabrication technologies, structural and bioac tive properties, as well as in vitro and in vivo characteristics for applications in tissue engineering and tissue regeneration. These materials may represent the effective optimal solution for tailored tissue engineering scaffolds, making tissue engineering a realistic c linic al alternative in the near future.