دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی-درمانی استان اصفهان مجله دانشکده پزشکی اصفهان 1027-7595 33 342 2015 08 23 Preparation and Characterization of Silk-Chitosan Composite as a Three-Dimensional Tool for Culturing Osteoblast-Like Cells ساخت و ارزیابی داربست ابریشم- کیتوسان به‌عنوان ابزار کشت سه ‌بعدی سلول‌های شبه استخوانی 1107 1119 14682 FA شاهین روحی گروه مهندسی بافت، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران محمد رفیعی‌نیا مرکز تحقیقات بیوسنسور، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران حسین صالحی گروه علوم تشریحی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران 0000-0002-0231-4498 الهه پورعزیزی گروه بیوشیمی، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی نجف‌آباد، ایران Journal Article 2015 07 14 Background: The culture and proliferation of osteoblast-like cells has an important role in clinical and research use and bone biology. The results have shown that culturing cells in a three-dimensional tissue-like microenvironment with engineered geometrical properties gives a better effect on cell culture than two-dimensional ones. The aim of the present study was construction and evolution of a three-dimensional scaffold with suitable features for the cultivation of osteoblast-like cells.Methods: Silk-chitosan scaffold was prepared via freeze drying method. Scaffolds structure was analyzed using scanning electron microscopy. The mechanical properties of scaffolds were evaluated via measuring the compressive strength and the degradation of them was investigated via incubating the samples in phosphate buffer salin. The cytotoxicity of silk on MG63 cells was assessed using MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] assay and cell adhesion was investigated after cell incubation on silk substrate.Findings: Scanning electron microscopy data indicated the appropriate porosity and porous structure (pore size: 200.90 ± 46.75 μm) on scaffold surface that might improve nutrient transport, transmission of signal and cell penetration into the scaffolds. The results of mechanical properties showed that the scaffold was appropriate for three-dimensional culture of cells and the compressive strength was 0.6 ± 0.8 MPa at scaffold. Degradation test results showed that increasing the weight ratio of the chitosan raised the rate of the scaffold degradation. The results of MTT assay and cell culturing confirmed non-toxicity of silk and its ability to accommodate cell adhesion.Conclusion: Silk-chitosan scaffold prepared via freeze drying methods can be promising for three-dimensional culture of osteoblast-like cells. مقدمه: کشت و تکثیر سلول‌های شبه استخوانی، با هدف استفاده در مطالعات پژوهشی و درمانی همواره از اهمیت زیادی برخوردار است. در این‌ بین، مطالعات نشان داده است که کشت سلول‌ها در یک محیط سه ‌بعدی با هندسه‌ی مهندسی ‌شده، در مقایسه با کشت در محیط دو بعدی، اثرات بهتری بر روی سلول‌ها دارد. هدف از پژوهش حاضر، ساخت و ارزیابی داربستی با ویژگی‌های مناسب، برای کشت سه‌ بعدی سلول‌های شبه استخوانی بود.روش‌ها: داربست ابریشم- کیتوسان به روش خشکاندن انجمادی تهیه گردید. ساختار داربست‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. خواص مکانیکی داربست‌ها توسط تست فشار و تخریب پذیری داربست‌ها با ارزیابی درصد کاهش وزن آن‌ها در محلول Phosphate buffer salin سنجیده شد. تأثیر جزء ابریشمی داربست بر روی درصد بقای سلولی با استفاده از آزمون MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] و چسبندگی سلولی با کشت سلول‌های شبه استخوانی 63MG بر روی بستر ابریشمی ارزیابی شد.یافته‌ها: تصاویر میکروسکوپ الکترونی- روبشی، وجود تخلخل‌های سطحی مناسب برای نفوذ سلول به داخل ساختار داربست و به هم‌پیوستگی مناسب تخلخل‌ها برای انتقال متابولیت‌ها و سیگنال‌های شیمیایی را نشان داد. متوسط قطر تخلخل‌های سطحی داربست‌ها، 75/46 ± 90/200 میکرومتر به دست آمد که این اندازه، در مقایسه با میانگین قطر سلول‌ها (95 میکرومتر)، بسیار بزرگ‌تر بود. خواص مکانیکی داربست برای استفاده به ‌عنوان ابزار کشت سه ‌بعدی سلول مناسب بود؛ به طوری که میانگین مدول فشاری داربست‌ها 8/0 ± 6/0 مگاپاسکال به دست آمد. همچنین، نتایج تست تخریب پذیری نشان داد که میزان تخریب داربست‌ها با افزایش درصد وزنی جزء کیتوسان افزایش می‌یابد. نتایج آزمون MTT و کشت سلولی، نشان داد ابریشم استفاده‌ شده در ساختار داربست‌های کامپوزیتی برای سلول‌ها سمیت ندارد و سلول‌ها توانایی چسبیدن به سطح ابریشم را دارند.نتیجه‌گیری: داربست ابریشم- کیتوسان ساخته ‌شده به روش خشکاندن انجمادی، می‌تواند ابزاری مناسب برای کشت سه ‌بعدی سلول‌های شبه استخوانی باشد. https://jims.mui.ac.ir/article_14682_02c6a2a8cc47b260c0c3c649db4a2d9c.pdf