hrvatski

Razvoj biorazgradivih injekcijskih sustava na temelju kitozana i kalcijeva fosfata

Inženjerstvo tkiva predstavlja potencijalnu alternativu za konvencionalne metode obnove koštanog tkiva. Stoga se istražuju materijali koji bi mogli zamijeniti postojeće nerazgradive materijale koji nemaju mogućnost istovremene obnove tkiva i razgradnje njih samih. „Pametni“ materijali imaju mogućnost promjene fizičkih svojstva ovisno o promjeni uvjeta u kojima se nalaze. Iz tog razloga pronalaze primjenu u biomedicini i bioinženjerstvu. Temperaturno osjetljivi polimeri se u inženjerstvu tkiva koriste kao podloga za rast stanica i kao injekcijski gelovi. Injekcijski gelovi su od posebnog interesa zbog potencijalnog smanjenja operacijske invazivnosti. Injekcijski gelovi služe za dostavu stanica, hranjivih tvari i faktora rasta u trodimenzijskoj strukturi u tijelu te su dizajnirani za geliranje pri fiziološkim uvjetima. U ovom radu pripravljeni su injekcijski hidrogelovi na temelju kitozana kao polimerne biorazgradive matrice i hidroksiapatita kao bioaktivne anorganske faze. Geliranje kompozitnih hidrogelova potaknuto je raspadom natrijeva hidrogenkarbonata (NaHCO3) kao gelirajućeg agensa. Sastav hidrogelova utvrđen je rendgenskom difrakcijskom analizom i infracrvenom spektroskopijom s Fourierovim transformacijama. Morfologija hidrogelova istražena je pomoću pretražnog elektronskog mikroskopa. Smični modul pohrane i gubitka mjereni su u ovisnosti o vremenu geliranja, dok su reološka svojstva potpuno geliranog gela ispitana promjenom smične deformacije i frekvencije. Biološka karakterizacija hidrogelova provedena je mjerenjem citotoksičnosti hidrogelova na mišje stanice fibroblasta, te određivanjem životne aktivnosti mišjih fibroblasta uklopljenih u hidrogel tijekom 7 dana. Karakterizacija pripravljenih hidrogelova potvrđuje stvaranje apatitne strukture unutar matrice kitozana uz prisutnost oktakalcij fosfatne faze. Mikroskopska analiza ukazuje na visokoporoznu strukturu hidrogelova koju potvrđuje visoki udio vode od 97, 5 ± 0, 04%. Reološka ispitivanja pokazuju veliku početnu brzinu geliranja unutar 3 minute inkubiranja pri 37 °C, te stvaranje strukture čvrstog fizikalnog gela pri kojoj smični modul pohrane raste s porastom smične deformacije. Visoka vijabilnost stanica fibroblasta upućuje na necitotoksičnost hidrogelova. In vitro uzgajanje inkapsuliranih fibroblasta potvrdilo je dobru životnu aktivnost stanica tijekom 7 dana.

injekcijski gel ; hidroksiapatit ; kitozan ; gelirajući agens ; reologija ; inkapsulacija stanica

nije evidentirano