چكیده
نقایص استخوانی ناشی از برداشت جراحی تومور، دو چالش بالینی اساسی را به همراه دارند: احتمال باقی ماندن سلول های سرطانی میكروسكوپی و اختلال در فرآیند بازسازی طبیعی استخوان. برای رفع این چالش ها، داربست های نانوكامپوزیتی چندمنظوره بر پایه پلی كاپرولاكتون/دیوپسید-آهن/گرافن كوانتوم دات-كلر (PCL/Fe-DIO/Cl-GQD) با هدف كاربرد همزمان در مهندسی بافت استخوان و گرمادرمانی فوتوترمال طراحی و ساخته شدند. نانوپودرهای دیوپسید و دیوپسید دوپ شده با آهن (Fe05/0 ،Fe15/0و Fe25/0مول درصد) به روش سل-ژل سنتز شدند. آنالیز XRD تشكیل فاز خالص دیوپسید را تأیید كرد و اندازه كریستالیت با افزایش درصد آهن از nm 1/24 در DIO خالص به nm 4/ 18 كاهش یافت كه نشان دهنده جانشینی كنترل شده در شبكه بلوری است. تركیب Fe-DIO15/0 بهترین عملكرد كلی را نشان داد؛ با مغناطش اشباع emu/g 92/1 و توان اتلاف ویژه (SAR) برابر W/g 8/55 كه آن را به كاندید اصلی برای هایپرترمیای مغناطیسی تبدیل می كند. زیست پذیری سلولی پس از 96 ساعت در محدوده 82-85% باقی ماند كه زیست سازگاری قابل قبول این تركیب را تأیید می كند. داربست های سه بعدی حاوی 20، 40 و 60 درصد وزنی پودر سرامیكی در زمینه PCL به روش چاپ سه بعدی روبوكستینگ ساخته شدند. تركیب (Fe-DIO15/0) %40- P به عنوان تركیب بهینه انتخاب شد؛ این داربست استحكام فشاری تقریبا MPa 90 بیش از 200% بالاتر از PCL خالص ، مدول یانگ حدود MPa 105، تخلخل به هم پیوسته 70%، و اندازه منافذ 580 تا m 680 را نشان داد كه در محدوده بهینه برای نفوذ سلولی و رگ زایی قرار دارد. نقاط كوانتوم دات گرافن-كلر (Cl-GQD) با اندازه میانگین nm 77/2 53/7 سنتز و پس از اصلاح سطحی (آمینولیز و هیدرولیز قلیایی) بر سطح داربست ها تثبیت شدند، زاویه تماس را به 1 38 رساندند و رفتار تخریب را از حالت توده ای به تخریب تدریجی سطحی تبدیل كردند. ارزیابی زیست فعالی در محلول SBF توان بالای تشكیل لایه آپاتیتی در داربست نهایی را تأیید كرد و رهایش كنترل شده یون های Si و Fe به ترتیب در حدود mg/L 3/0 3/8 وmg/L 05/0 38/0 حفظ شد. تحت تابش لیزر NIR با طول موج nm 808 ، دمای داربست در مدت 300 ثانیه به بیش از C 52 رسید. درمان فوتوترمال زنده مانی سلول های استئوساركوما 63 MG-را به كمتر از 8/42% كاهش داد، در مقایسه با 3/71% در غیاب تابش، و تصاویر میكروسكوپ كانفوكال غلبه سلول های مرده را در گروه تحت تابش تأیید كرد. داربست /AM/HD/Cl-GQD)(Fe-DIO15/0) 40% - Pبا تركیب یكپارچگی مكانیكی، زیست فعالی قوی، تخریب پذیری كنترل شده، و پاسخ فوتوترمال مؤثر به عنوان یك سامانه چندمنظوره برای بازسازی نقص استخوانی و حذف موضعی سلول های سرطانی باقیمانده پس از جراحی برداشت تومور پیشنهاد می شود.


كلمات كلیدی : گرمادرمانی، بیوسرامیك ، دیوپسید، داربست، مهندسی بافت، پرینت سه بعدی، فوتوترمال، پلی كاپرولاكتون