مروری بر داربستهای مهندسی بافت و عملکرد آنها در پسشکی بازساختی

Transcript

1 هجل ػلوي پظ شي دا شگا ػل م پضشكي ش يذ صذ قي یضد تاسیخ دسیافت: 1396/7/2 تاسیخ پزیشش: 1396/11/21 مروری بر داربستهای مهندسی بافت و عملکرد آنها در پسشکی بازساختی 2 4* هائذ افضلي هحث ت هيشحسي ي حسيي هالحسي ي حثية يك کاس هقال پظ شي هقذه : یىی اظ چبلف بیی و ػلن پعقىی اظ زیط ثبظ تبو ى ثب آى ه اخ ث ز اؾت اضائ ضا ىبضی ث ه ظ ض زضهبى ثبفت بی آؾیت زیس ثسى هیثبقس. سف انلی ه سؾی ثبفت پعقىی ثبظؾبذتی ت ؾؼ خبیگعیي بی ظیؿتی ث ه ظ ض ثبظؾبظی حفظ یب ث ج ز ثبفت آؾیت زیس ػولىطز ا سام اؾت. زض حبل حبضط تحمیمبت لبثل ت خ ی زض ظهی ف ب ضی ب یب اؾتفبز اظ ب ه از زض پعقىی ا دبم گطفت اؾت. یػگی ثبضظ ایي ه از افعایف ؿجت ؾغح ث حدن ثب وب ف ا ساظ آى ب وعهبى ثب تغییط یب افعایف اثطات فیعیىی قیویبیی هبز اؾت. زض ز بی اذیط ت لیس ه ؿ خبت پعقىی اظ خول اؾتفبز اظ ب الیبف پلیوطی ضا گكبی اضائ ذسهبت چكن گیطی زض ح ظ پعقىی تطهیوی ث ز اؾت. ح ظ وبضثطز بی ظیؿت پعقىی اغلت یبظه س یه ض یىطز چ س ضقت ای هیثبقس و ػل م ظیؿتی پعقىی ضا ثب ػلن ه از ه سؾی تطویت هیو س. یىی اظ ه نتطیي وبضثطز بی ه سؾی ثبفت اؾتفبز اظ هبتطیؽ بی ب لیفی ث ػ اى زاضثؿتی ثطای ضقس تىثیط ؾل ل اؾت. زاضثؿت بی ه سؾی ثبفت زض پعقىی ثبظؾبذتی پطزاذت قس اؾت. اط ای کليذی: زاضثؿت ب الیبف ه سؾی ثبفت الىتط ضیؿی اسجاع: تاصساختي. زض ایي تحمیك ث قبیغ تطیي ض بی ت ی ه وتطیي وبضثطز بی افضلی هبئس هیطحؿی ی هحج ث هالحؿی ی حؿیي یى وبض حجیت. هش سی تش داستست ای ه ذسي تافت ػولكشد آى ا دس پضشكي هدل ػلوی پػ كی زا كگب ػل م پعقىی ق یس نس لی یعز )2(: گروه زیست شنبسی دانشکده علوم دانشگبه پیبم نور یسد یسد ایران 2- مرکس تحقیقبت بیولوشی سلولهبی بنیبدی پصوهشکده علوم تولید مثل یسد دانشگبه علوم پسشکی خدمبت بهداشتی درمبنی شهید صدوقی یسد ایران 3- دانشکده مهندسی نسبجی دانشگبه صنعتی اصفهبن اصفهبن ایران 4- گروه علوم و فنبوری هبی نوین پسشکی دانشکده پیراپسشکی دانشگبه علوم پسشکی خدمبت بهداشتی درمبنی شهید صدوقی یسد ایران *)نویسنده مسئول( تلفن: پست الکترونیکی: habibnik@ssu.ac.ir 126

2 هقذه ف ب ضی ب ه سؾی ؾیؿتن بی ػولىطزی زض ؾغح ه لى لی اؾت و عیف گؿتطز ای اظ ه ض ػبت ضا پ قف هیز س ثط و تطل ث ط ثطزاضی اظ ؾبذتبض هبز زض همیبؼ ظیط نس ب هتط توطوع زاضز )1(. زض ؾبل بی اذیط وبضثطز ثؿیبضی اظ ب ه از اظ خول ب وپؿ ل ب ب شضات ب الیبف ثب ا ساظ و چىتط اظ 100 ب هتط ت خ هحممبى ضا زض تكریم زضهبى ثیوبض ث ذ ز هؼغ ف و ز اؾت )2(. ف ب ضی ب هیت ا س عطاحی ؾبذت زاضثؿت بی ظیؿت ؾبظگبض ضا زض همیبؼ ب ث ه ظ ض سایت ضفتبض ؾل ل ب ت لیس ثبفت بی لبثل وبقت اهىبى پصیط ؾبظز )3(. ثب افعایف خوؼیت خ بى ط ؾبل تمبضب ثطای ا اع هرتلف وبقت بی )Implant( ظیؿت پعقىی ث ه ظ ض ث ج ز ثبفت بی آؾیت زیس یب اظ زؾت ضفت ض ث افعایف اؾت. ثب ایي حبل خبیگعیي بی فؼلی ثبفت ب زاضای هكىالت هرتلفی اظ خول هحس زیت ز س ضز پی س ؿت س و ویت ا س ذ اؾت بی ثیوبضاى ضا ثطآ ضز ؾبظ س. وبضثطز ه سؾی ثبفت زض پعقىی ثبظؾبذتی اثتسا ت ؾظ ال گط اچی تی ث ػ اى یه ظهی ثیي ضقت ای هؼطفی قس و اظ ػل م ه سؾی ظیؿت ق بؾی خ ت ثبظؾبظی حفظ یب ث ج ز ػولىطز ثبفت اؾتفبز هیو س )4(. ه ذسي تافت ه سؾی ثبفت یه زا ف ثیي ضقت ای اؾت و ثط ت ؾؼ تلفیك زا ف قیوی فیعیه ه سؾی ػل م ظیؿتی توطوع زاقت ث ز جبل ضا حل هكىالت پعقىی ن چ ى اظ زؾت زازى ثبفت ب بضؾبیی ا سام اؾت )5(. اخعای تكىیل ز س ه سؾی ثبفت ضا هیت اى ث ؾ گط تمؿین وطز: )الف( هبتطیؽ عجیؼی ثس ى ؾل ل یب زاضثؿت بی ه سؾی قس )ة( ػ اهل ضقس ه ضز یبظ ثبفت )ج( ؾل ل بی ثبفت ه ضز ظط )6(. داستست ای ه ذسي تافت زاضثؿت ب مف تؼییي و س ای زض ثبظؾبظی تطهین ثبفت زاض س. زض ع ل ز ز گصقت وبض بی ثؿیبضی ثطای ت ؾؼ زاضثؿت بی لبثل اؾتفبز زض ه سؾی ثبفت ا دبم گطزیس اؾت. زاضثؿت ب ظیؿت ه ازی ؿت س و لبثلیت ا دبم و یب ثطذی اظ فطآی س بی ظیط ضا زاضا ثبق س: )الف( افعایف ث ج ز هائذ افضلي وكاساى تؼبهالت ثیي ؾل لی چؿج سگی ؾل لی ضؾ ة هبتطیؽ ذبضج ؾل ل Matrix( )Extracellular )ة( ا تمبل گبظ ب ه از هغصی و تطل فبوت ض بیی و ثمبء تىثیط توبیع ؾل ل ضا ثبػث هی ق س )ج( طخ ظیؿت ترطیجی ه بؾت هت بؾت ثب ػض آؾیت زیس )ز( ایدبز حسالل زضخ الت بة یب ؾویت هحیظ ثسى vivo( )In.)7( خ اص ه سد ا تظاس اص داستست ای ه ذسي تافت زض ث ه ظ ض ثبظؾبظی ثبفتی ذبل زاضثؿت هره ل آى ثبفت ثب ذ ال ظیؿت هىب یىی ظیؿت قیویبیی ظیؿتی ه بؾت ه ضز یبظ اؾت و ثبفت ایي 10(. ث ع ض ولی اهط ث ػلت تفب ت ثیي ا اع هرتلف ؾل لی زض گ بگ ى ضیع هحیظ عجیؼی آى ب زض ثسى اؾت )8- زاضثؿت بیی و زض ه سؾی ثبفت ث وبض هی ض س ثبیس زاضای ذه نیبت ظیط ثبق س: الف( اؾتحىبم ذ ال هىب یىی ه بؾت ثطای الگ ثطزاضی اظ قطایظ هحیظ ثسى ة( ؾبظگبضی ظیؿتی ه بؾت ثب ثبفت ه ضز ظط ج( لبثلیت پیبمز ی ه بؾت ثطای سایت ضقس ثبفت خل گیطی اظ ضز پی س ز( قجى هترلرل ث ن پی ؾت ث ه ظ ض تغصی ضؾب ی ه بؾت ؾل ل زفغ ضبیؼبت ؾل لی ث ذبضج زاضثؿت تكىیل هبتطیىؽ ذبضج ؾل لی ضيظایی. زضنس ترلرل ه ن هكرهبت اظ ه بفص ا ساظ زاضثؿت بی ه سؾی ثبفت اؾت )11 12(. زض ازاه ث تفهیل ایي یػگ ثطضؾی گطزیس اؾت. صیست ساصگاسی ظیؿت ؾبظگبضی یىی اظ ه نتطیي هؼیبض بی ه ضز ظط ط زاضثؿت ه سؾی ثبفت اؾت )13(. ظیؿت ؾبظگبضی یه زاضثؿت ث هؼ بی ػسم پبؾد ایو ی یب الت بثی هضط ثطای ثسى اؾت. چ ب چ زاضثؿت ه ضز ظط غیطؾوی تدعی پصیط ثبقس زض بیت ثبفت خسیسی خبیگعیي آى هیگطزز. زض حبلی و اگط زاضثؿت ؾوی ثبقس ظیؿت ؾبظگبضی ه بؾت ثب ثسى ضا ساقت ثبقس ثبػث ضز پی س هطي ثبفت بی هدب ض زاضثؿت خبیگعیي قس هیگطزز )14 15(. صیست تخشیة پزیشی یىی اظ ا ساف زاضثؿت بی ه سؾی ثبفت خبیگعی ی ؾل ل بی ذ زی ثسى ن ظهبى ثب ترطیت تدعی زاضثؿت 127

3 داستست ای ه ذسي تافت دس پضشكي تاصساختي وبقت قس هیثبقس. ؾبظ ه ضز اؾتفبز ث ػ اى وبقت زائوی زض ظط گطفت ویق ز ث بثطایي زاضثؿت ثبیس ظیؿت ترطیت پصیط ثبقس تب ث ؾل ل اهىبى ت لیس هبتطیؽ ذبضج ؾل لی ذ ز ضا ثس س )16(. ن چ یي هحه الت حبنل اظ تدعی زاضثؿت ثبیس غیط ؾوی ثبق س ث ضاحتی اظ هىبى ال گعی ی ت ؾظ ؾل ل بی ثسى ثس ى یبظ ث ػول خطاحی ز م ثطای ثطزاقت زاضثؿت حصف گطز س. طخ تدعی زاضثؿت ثبیس هت بؾت ثب طخ ثبظؾبظی ثبفت خسیس ثبقس ث ح ی و زض گبم اتوبم هطاحل ثبظؾبظی ثبفت خسیس زاضثؿت ه ضز ظط ث ولی اظ ثسى حصف قس ثبقس )15 16(. زض ه اضزی ثط اؾبؼ یبظ ث اثمبی همب هت ثبفت ون وطزى زضخ ظیؿت ترطیت پصیطی ه ضز اؾتفبز ه سؾیي ثبفت ذ ا س ث ز ظیط ثبظؾبظی ه ط بی ؾت ى فمطات و ثبفتی ظ س همب م یبظ زاضز. خ اص هكا يكي ذ ال هىب یىی زاضثؿت ثبیس هت بؾت ثب ذ ال هىب یىی ثبفت ه ضز ظط زض هحل ال گعی ی ثبقس. ث گ ای و ؾل ل ب ضا زض ثطاثط یط بی فكبضی وككی هرطة هحبفظت وبی س تب ؾل ل ب ثت ا س تحت قطایظ فیعی ل غیىی ثسى ظ س ثوب س ػولىطز ه بؾجی زاقت ثبق س )15 17(. ت لیس زاضثؿت ثب ذ ال هىب یىی وبفی یىی اظ چبلف بی ثعضي زض ثبظؾبظی ا اع ثبفت ب ث یػ اؾتر اى یب غضط ف اؾت. زاضثؿت وبقت قس ثبیس یىپبضچگی هىب یىی وبفی ثطای ػولىطز ه بؾت اظ ظهبى وبقت تب تىویل فطآی س ثبظؾبظی ضا زاضا ثبقس )18(. ساختاس هؼوبضی زاضثؿت ه ضز اؾتفبز ثطای ه سؾی ثبفت اظ ا ویت حیبتی ثطذ ضزاض اؾت. زاضثؿت ثبیس حب ی ه بفص ث ن پی ؾت ترلرل ثبال ثبقس تب ف ش ؾل لی ا تكبض وبفی ه از هغصی ث زض ى ؾل ل هبتطیؽ ذبضج ؾل لی ضا تضویي و س. ػال ثط ایي یه ؾبذتبض ث ن پی ؾت هترلرل ثطای زفغ هحه الت بقی اظ فؼل ا فؼبالت ؾل ل ب یع تدعی زاضثؿت ثس ى زذبلت زیگط ا سام ب ثبفت بی اعطاف آى الظم اؾت. ترطیت ؿت ای بقی اظ ػسم ضيظایی ثیط ى ثطزى پؿوب س اظ هطوع ثبفت اظ چبلف بی ػوس زض ظهی ه سؾی ثبفت ث قوبض هیض ز )19 20(. فشآی ذ پزیشی زاضثؿت ثبیس فطآی س پصیطی قىل پصیطی ؿجتب آؾبى ثب ت خ ث قىل لبلت ه ضز یبظ ضا زاقت ثبقس. ن چ یي ه از ه ضز یبظ زض ؾبذت زاضثؿت ثبیس لبثلیت ت لیس ث ن ضت یه هحه ل اؾتطیل ضا زاضا ثبق س یب زاضثؿت ت لیسی ثب ض بی هتسا ل لبثل اؾتطیل وطزى ثبقس )21(. ج س داستست ای ه ذسي تافت ؾ زؾت اظ ه از ظیؿتی ثطای ه سؾی ثبفت اؾتفبز قس اؾت: هكتمبت ه از عجیؼی ظیؿتی اظ خول والغى آلػی بت هبتطیؽ عجیؼی ثس ى ؾل ل اظ لجیل ظیط هربط هثب ظیط هربط ض ز و چه پلیوط بی هه ػی چ ى پلی گلیى لیه اؾیس پلی الوتیه اؾیس )22 23(. ه از عجیؼی زض ه سؾی ثبفت ث ػلت فؼل ا فؼبالت ؾ زه سی و ثب ؾل ل ب زاض س ت خ ظیبزی ضا ث ذ ز خلت و ز ا س. ایي ه از ث ضاحتی زض تؼبهل ثب ؾل ل ب لطاض هیگیط س اهب زاضای اقىبالتی هثل ذ ال هىب یىی ضؼیف ؿت س )24(. تطویجبت عجیؼی ه لى ل بیی ؿت س و ث ع ض هؼو ل زض هبتطیؽ ذبضج ؾل لی خ ز زاض س ثؿتطی ه بؾت ثطای اتهبل ؾل ل ب ثمب تىثیط توبیع ؿت س. ػال ثط ایي فؼل ا فؼبالت ه خ ز ثیي ؾل ل ثؿتط هبتطیؽ ذبضج ؾل لی هیت ا س ثط ض ی ػولىطز ؾل ل ب یع ه ثط ثبقس. ب الیبف ثب ػولىطز ظیؿتی ضا هی ت اى ث ع ض هؿتمین اظ ه از هبتطیؽ ذبضج ؾل لی عجیؼی ؾبذت یب اظ هرل ط ه از عجیؼی ثب پلیوط بی هه ػی ث قىل الیبف ن ثؿپبض )Copolymer( ت لیس وطز. ب الیبف تطویجی اغلت اظ ذ ال فیعیىی هىب یىی ث ج ز یبفت ای ثطذ ضزاض ؿت س.)25 26( پليوش ای طثيؼي - والغى یىی اظ فطا اىتطیي ا اع پط تئیي بیی اؾت و زض و خبی ثسى ه خ ز اؾت )27(. ایي پلیوط یه پط تئیي فیجطی خعء انلی هبتطیؽ ذبضج ؾل لی اؾت. ث ویي ػلت اظ والغى زض ثبظؾبظی ثبفت ث یػ ثطای تؼویط ثبفت طم اؾتفبز هیگطزز )28 29(. اظ خول ه بثغ هؼو ل ت ی والغى ه بثغ ثط ى ظا sources( )Endogenous هب س پ ؾت گب یب ذ ن ؿت س )30(. والغى قبهل گط بی خب جی چؿج س ث ؾل ل اؾت و تؼبهالت 128

4 هائذ افضلي وكاساى یػ ؾل لی ضا اظ ذ ز كبى هیز س. ایي تؼبهالت هوىي اؾت ث حفظ قىل ظب طی فؼبلیت ثؿیبضی اظ ا اع ؾل ل اظ خول ؾل ل بی پ ؾتی )31( غضط فی )32( ووه و س. - فیجطیي یع یىی اظ پط تئیي بی ه خ ز زض ثسى اؾت و گبم تكىیل لرت ذ ى ث خ ز هیآیس زض التیبم تطهین ظذن ب زذبلت زاضز. اظ فیجطیي زض ت ی زاضثؿت ؾل لی یسض غلی اؾتفبز هیق ز )33(. - اؾیس یبل ض یه یع اظ خول اخعاء عجیؼی هبتطیؽ ذبضج ؾل لی اؾت و ثرف ه وی اظ ثبفت وج س هبیغ هفهلی ضا تكىیل هیز س. اظ ایي هبز زض ت ی ثطذی اظ زاضثؿت بی ؾل لی اؾتفبز قس اؾت )34(. ؾبذت ب الیبف اؾیس یبل ض یه ثؿیبض زق اض اؾت اهب تطویت آى ثب یه هحل ل اؾیسی زهیسى ای گطم زض گبم الىتط ضیؿی ه دط ث ت لیس الیبف ه بؾجی هیگطزز )35(. - آلػی بت یه پلی ؾبوبضیس خسا قس اظ خلجه زضیبیی اؾت و ث ػ اى یه حبهل ض بیف ؾل ل )36( یه هبتطیؽ ذبضج ؾل ل ػول هیو س )37(. ایي پلیوط ؿجتب ظیؿت ؾبظگبض اؾت ت ؾظ ؾبظهبى غصا زاض ی آهطیىب )FDA( ثطای اؾتفبز ا ؿب ی ث ػ اى ه از پب ؿوبى ظذن هی ت اى ث ظیؿت ترطیت پصیطی لبثل لج ل ؾبظگبضی ظیؿتی ثبال زض و بض ؾویت پبییي ن چ یي ذ ال ضس ثبوتطیبیی ضس حؿبؾیت آى ب اقبض وطز )42(. پليوش ای هص ػي - پلی وبپط الوت ى پلیوطی حب ی پ ح گط هتیلي غیط لغجی یه گط اؾتط ؿجتب لغجی اؾت. ایي پلیوط ظیؿت ترطیت پصیط اؾت لی طخ ترطیت و سی زاضز. ث ویي ػلت وطا ثب پلیوط بی زیگطی ن چ ى پلی الوتیه اؾیس اؾتفبز هیق ز تب طخ ترطیت ؾطیغتطی زاقت ثبقس )10(. - پلی گلیى لیه اؾیس یىی اظ پلیوط بیی اؾت و زض ت ی زاضثؿت ث ع ض گؿتطز اؾتفبز هیق ز. ث زلیل هب یت ؿجتب آثس ؾت آى ث ؾطػت زض هحل ل بی آثی یب زض زاذل ثسى حل هیگطزز. پلی گلیى لیه اؾیس یىپبضچگی هىب یىی ذ ز ضا ثیي ز تب چ بض فت اظ زؾت هیز س )43 44(. - پلی الوتیه اؾیس یىی زیگط اظ پلیوط بی هه ػی اؾت. گط هتیل اضبفی زض ت الی تىطاض پلی الوتیه اؾیس زض همبیؿ ثب پلی گلیى لیه اؾیس هیل ه لى لی آى ضا ث آة وب ف هیز س ه دط ث و ستط قسى ؾطػت یسض لیع پلیوط ظیؿت ترطیت پصیطی آى هیگطزز. ثطای یه زاضثؿت پلی الوتیه اؾیس هب ب یب حتی ؾبل ب ع ل هیوكس تب یىپبضچگی هىب یىی ذ ز ضا زض قطایظ آظهبیكگب ی یب زض زاذل ثسى اظ زؾت ثس س )45 46(. سشاهيک ای صیست فؼال ceramics( )Bioactive ؾطاهیه بی ظیؿت فؼبل هب س یسض وؿی آپبتیت تطی ولؿین فؿفبت تطویجبت ذبنی اظ ؾیلیىبت هب س قیك ظیؿت فؼبل قیك بی ؾطاهیىی ثب هبیؼبت فیعی ل غیىی او ف كبى هیز س اظ عطیك فؼبلیت ؾل لی ه دط ث ه سؾی ثبفت بی ؾرت طم هیق س )47(. ثب ایي حبل ؾبظگبضی ظیؿتی ترطیت پصیطی ؾطاهیه بی ظیؿت فؼبل اغلت وبفی یؿت ه دط ث هحس زیت اؾتفبز اظ آى ب زض ثرف ثبلی ی هی گطزز. هی ت اى ثب اؾتفبز اظ تطویت پلیوط بی هه ػی عجیؼی یب ثب اؾتفبز اظ ه از وبهپ ظیتی ذ ال زاضثؿت ضا ث ج ز ثركیس ثب و تطل طخ ترطیت )48( ث ج ز ظیؿت ؾبظگبضی قطایظ اؾتفبز اظ ؾطاهیه ب ضا زض ه سؾی ثبفت فطا ن آ ضز تبییس قس اؾت )36(. آلػی بت پلیوطی ثب ثبض ه فی اؾت زض هدب ضت وبتی ى بی ثبضزاض هب س ی ى ولؿین زاضثؿت ؾل لی هكجىی ضا تكىیل هیز س )38(. - اثطیكن زض ثیي پلیوط بی عجیؼی زض گط الیبف پط تئی ی غیطظیؿت ترطیت پصیط زؾت ث سی گطزیس اؾت. زض حبلی و فیجط ئیي حبنل اظ ثبظیبفت اثطیكن ضا زض زؾت تطویجبت ظیؿت ؾبظگبض ظیؿت ترطیت پصیط زؾت ث سی هیو س. ترطیت پصیطی ثبالتط فیجط ئیي بقی اظ ث ن ضیرتگی ؾبذتبض وطیؿتبلی اثطیكن زض اثط ا حالل آضایف یبفتگی ووتط الیبف ثبظیبثی قس هیثبقس )39-41(. - ویتیي ویت ؾبى ث ػ اى یه آهی پلی ؾبوبضیس عجیؼی و زاضای ؾبذتوبى ثی ظیط ذه نیبتی چ س ه ظ ض ؿت س ث ع ض ؾیغ زض پعقىی ن ؼت ه ضز اؾتفبز لطاض هیگیط س. اظ خول ذه نیبت ثبضظ آى ب 1397 اسدیث شت تيست ششن شواس د م د س دا شگا ػل م پضشكي خذهات ت ذاشتي دسها ي ش يذ صذ قي یضد هجل

5 ی داستست ای ه ذسي تافت دس پضشكي تاصساختي )49(. تطویجی اظ پلیوط بی تدعی پصیط شضات ظیؿت فؼبل غیط آلی ػولىطز هىب یىی ظیؿتی ه بؾجی ضا زض ثبفت ؾرت اظ ذ ز كبى زاز ا س )50(. - یسض وؿی آپبتیت یه خعء انلی یه ػ هط ضط ضی اظ اؾتر اى عجیؼی اؾت. ایي ؾطاهیه هیت ا س ث ؾیل پی س بی قیویبیی ثب ثبفت ب تطویت ق ز ثبفت اؾتر ا ی خسیسی ضا پؽ اظ وبقت ایدبز و س )51(. - تطی ولؿین فؿفبت زاضای تدعی ظیؿتی ظیؿت ؾبظگبضی ذ ة اؾت هیت ا س ظطفیت تىثیط ؾل ل بی ث یبزی ضا افعایف ز س ثبظؾبظی اؾتر اى ضا ه دط گطزز )52(. - قیك ظیؿت فؼبل glass( )Bioactive ث ػ اى یه ػبهل ثطای ثبظؾبظی اؾتر اى ه ضز ثطضؾی لطاض گطفت اؾت )53(. ایي هبز هیت ا س ثیبى غى ت لیس اؾتئ ولؿیي )Osteocalcin( ضا افعایف ز س. اؾتئ ولؿیي یه پط تئیي اثؿت ث یتبهیي K اؾت و ث ػ اى یىی اظ ضایحتطیي پط تئیي بی غیطوالغ ی اؾتر اى هیثبقس. - ولؿین ؾیلیىبت یع زاضای ظیؿت ؾبظگبضی ػبلی ت ا بیی پی س ثب اؾتر اى بی ظ س ثبفت طم اؾت. ث ع ض ذبل ی ى ؾیلیؿین لبزض ث تكىیل آپبتیت اؾتر اى هب س اؾت )54(. ا کاهپ صیت ا )Nanocomposite( وبهپ ظیت ث هبز ای اعالق هیق ز و اظ ز یب چ س خعء تكىیل قس اؾت ث ع ضی و ایي ؾبذتبض تطویجی زاضای ذه نیبت ط ز خعء ثبقس. زض ن ضتی و حسالل اثؼبز یىی اظ اخعاء تكىیل ز س زض وبهپ ظیت زض همیبؼ ب هتطی )1 تب 100 ب هتط( لطاض گیطز ث آى ب وبهپ ظیت گ ی س. هكبث ه از وبهپ ظیتی ب وبهپ ظیت ب یع ثط حؿت خ ؽ ؾبذتبض ث ؾ گط ب وبهپ ظیت بی ظهی فلعی ؾطاهیىی پلیوطی زؾت ث سی هیگطز س. ثب اؾتفبز اظ ه از تم یت و س ب هتطی زض وبهپ ظیت ب هیت اى ذ ال ایي ه از ضا ث ج ز زاز )55(. ثرف لبثل ت خ ی ثب وبهپ ظیتی اظ پػ ف ب زض ه سؾی ثبفت اؾتر اى ثط ض ی ه از ضاؾتب زض ایي اؾت. یبفت توطوع پلیوطی ظهی پلیوط بی هه ػی ن چ ى پلی گلیى لیه اؾیس الوتیه اؾیس و پلیوط بی هرتلف آى ب یع پلیوط بی عجیؼی ن چ ى والغى ویتیي غالتیي ه ضز ثطضؾی هغبلؼ لطاض گطفت ا س. ث ػ اى هثبل ایي پلیوط ب هیت ا س ث ن ضت وبهپ ظیت بی هترلرلی ثب ه از فؿفبت ولؿیوی زض آهس ث ػ اى خبیگعیي بی ترطیت پصیط اؾتر اى ث وبض ض س )56 57(. اذیطا اؾتفبز اظ ب شضات ظهی پلیوطی ت لیس ب وبهپ ظیت پلیوطی غیطآلی زض ت خ ثؿیبضی اظ هحممیي ضا ث ذ ز خلت وطز اؾت. ت لیس ب وبهپ ظیت ب ض قی ه ثط خ ت ث ج ز ذ ال فیعیىی پلیوط ب هیثبقس )58(. ا اع داستست ای ه ذسي تافت ثطذی اظ اقىبل هرتلف زاضثؿت بی پلیوطی ت لیسی زض ه سؾی ثبفت زض قىل 1 وبیف زاز قس اؾت و ػجبضت س اظ : الف( یسض غل ب :)Hydrogel( ایي زاضثؿت ب اظ ع زاضثؿت بی لبثل تعضیك ؿت س. یسض غل ب گط ی اظ قجى بی پلیوطی ؿت س و ظ دیط بی آى ثب اتهبالت ػطضی ث یىسیگط نل قس ث زلیل ذه نیبت ی ی یب زاقتي گط ػبهلی زض ؾبذتبض پلیوط لبثلیت ایدبز حفط بیی ثب لبثلیت خصة آة ظیبز ت ضم ضا زاضاؾت )59(. ت ضم یسض غل ب زض اثط تغییط قطایظ PH زهب لسضت ی ی خطیب بت هغ بعیؿی اتفبق هیافتس )60(. قجى ؾ ثؼسی یسض غل ب ثب لبثلیت خصة حدن ظیبز آة ه دط ث اؾتفبز گؿتطز آى ب زض ه سؾی ثبفت ؾبهب بی ض بیف زاض گطزیس اؾت )61(. ثب ایي حبل وبضثطز یسض غل ب ث ػلت ضؼف هىب یىی شاتی آى ب زض ثبظؾبظی ثبفت اؾتر اى زیگط ثبفت بی تحت فكبض هحس ز گكت اؾت. ػال ثط ایي اظ ثؿیب یض سض غل ب ثب ت خ ث هحت ای ثبال آة زض هطحل اؾتطیلیعاؾی ى زچبض هكىل ؿت س )62(. یسض غل ب هؼو ال گطاى لیوت ؿت س خب ث خبیی آى ب یع ث ؾرت هیثبقس. ة( هبتطیؽ هترلرل ؾ ثؼسی ( porous Three-dimensional :)matrix ایي ع زاضثؿت یه ؾبذتبض هترلرل ثب ه بفص ث ن پی ؾت اؾت و اخبظ وكت هتطاون ؾل ل ضقس ثبفت ضا هیز س.)63( زض ا اع زاضثؿت بی ؾ ثؼسی هیت اى ثب و تطل ا ساظ تؼساز ث ن پی ؾتگی حفطات هیعاى ترلرل ضا و تطل و ز )64(. ن چ یي عی تحمیمبتی و ثط ض ی همبیؿ قىل ظب طی ا اع زاضثؿت بی ز ثؼسی ؾ ثؼسی ا دبم گطفت اؾت ث ایي تید ضؾیس ا س و قىل ظب طی زاضثؿت بی ؾ ثؼسی ث قىل الؼی ثبفت ه ضز هغبلؼ عزیهتط اؾت )65(. 130

6 ی هائذ افضلي وكاساى ج( ضیعگ یچ ب :)Microsphere( ایي زاضثؿت ب یع خعء زاضثؿت بی لبثل تعضیك هیثبق س. ث ػ اى هثبل ضیعگ یچ بی غالتیي ثیكتط ث ػ اى حبهل زاض یی ث هحل ثبفت هؼی ة تعضیك هیق س )66(. ضیعگ یچ ب ن چ یي ث ػ اى ه از پطو س ثطای خبیگعی ی حدن ثبفتی و ث زلیل ثیوبضی آؾیت یب ضایحتط قسى پیطی اظ زؾت ضفت اؾت سف لطاض هی گیط س )67(. ػال ثط ایي زض ه سؾی ثبفت غضط ف اظ ضیعگ یچ بی پلی الوتیه و گلیى لیه اؾیس زض ا تمبل ؾل ل بی و سض ؾیت اؾتفبز گكت اؾت )68(. ز( هف بی ب لیفی mesh( :)Nano-fiber ایي ع زاضثؿت ثب ض الىتط ضیؿی ذ زآضایی ت لیس هیق ز ث زلیل ؾبذتبض لیفی ب هتطی یع یى اذتی ث ن پی ؾتگی زضنس ثبالی ترلرل وب سی ذ ثی ثب هحیظ فیعی ل غیىی ثسى ایدبز هیو س )15(. قىل : 1 الف( یسض غل ة( هبتطیؽ هترلرل ؾ ثؼسی ج( ضیعگ یچ ز( هف بی ب لیفی )68(. س ش ای ساخت ا اع داستست ای ه ذسي تافت ثطای ت لیس ا اع زاضثؿت بی عجیؼی هه ػی ثب ؾبذتبض بی هترلرل چ سیي ض هتسا ل خ ز زاضز و ثطذی اظ آى ب ث قطح ظیط هیثبقس )69 70(: س ش اتصال الياف bonding( )Fiber هبتطیؽ هترلرل ؾ ثؼسی ضا هیت اى ثب اتهبل الیبف پلیوطی زض مبط تمبعغ آى ب ثب اؾتفبز اظ یه پلیوط ثب ی ؾبذت. ث ػ اى هثبل الیبف پلی گلیى لیه اؾیس هیت ا س ثب فط وطزى زض هحل ل پلی الوتیه اؾیس ذ ه وطزى پؽ اظ آى حصف پلی الوتیه اؾیس پی س یبث س. زض ایي ض اثتسا الیبف پلیوط ت لیس قس ثؼس ثط ض ی وسیگط لطاض هی گیط س ؾپؽ هحل تمبعغ ز هی ث ؾیل پلیوط ث الیبف یىسیگط هتهل هیق ز. ذ ال فیعیىی ترطیت پصیطی هجت ی ثط الیبف پلی گلیى لیه اؾیس ثب هیعاى اتهبل الیبف هدب ض و تطل هی گطزز. خ ز هكىالتی ثب ایي ایي ثطای ض زض و تطل ترلرل یب ا تربة حالل ب خ ز زاضز. ایي فطآی س ؾبز اؾت اهب پی س فیعیىی هوىي اؾت زض توبم هبتطیؽ پلی گلیى لیه اؾیس یى اذت جبقس فمظ زض چ س مغ هتفب تی اظ فیجط بی ثطضؾی هدب ض تكىیل همب هت زض ثطاثط یط بی ق ز. ض اتهبل الیبف ث ه ظ ض حفظ ؾل لی ا مجبضی ؾبذتبض اظ پیف تؼییي قس ذ ز زض ع ل ض س ت ؾؼ ػضالت نبف اؾتفبز گكت اؾت. عی ایي ض الیبف پلی گلیى لیه اؾیس حب ی اتهبالت ػطضی همب ت ه بؾجی فكبض ؿجت ث الیبف ثس ى اتهبل كبى زاز ا س )71(. خشک کشدى ا جوادی drying( )Freeze ضا تحت افعایف ض ذكه وطزى ا دوبزی اهىبى ت ی زاضثؿت بی ؾ ثؼسی ضا ثب ؾبذتبضی هترلرل حفطات پی ؾت هیز س. ػال ثط ؾطػت ثبالی ب یظ هعیت فطآی س ث زضخ حطاضت ثبال انلی یب ض ایي ایي هطحل قؿت ق اؾت و هدعا وی ثبقس. زهبی ا دوبز فكبض ذالء هست ظهبى ػ اهل ه وی ؿت س و ثط تكىیل زاضثؿت هترلرل تأثیط هی گصاض س. ا ساظ ه بفص ضا هی ت اى ثب ث ی ؾبظی طخ ا دوبز PH و تطل وطز. طخ ا دوبز ؾطیغ ه بفص و چىتط ضا ت لیس هیو س )72(. زض ایي ض پلیوط بی هه ػی هب س پلی گلیى لیه اؾیس زض اؾیس 1397 اسدیث شت تيست ششن شواس د م د س دا شگا ػل م پضشكي خذهات ت ذاشتي دسها ي ش يذ صذ قي یضد هجل

7 ی داستست ای ه ذسي تافت دس پضشكي تاصساختي اؾتیه یب ث عى حل هیق ز. هحل ل حبنل ه دوس هیگطزز ذكه هیق ز تب یه هبتطیؽ هترلرل ت لیس گطزز )73(. عی تحمیمی زیگط زاضثؿتی هترلرل هجت ی ثط پلی ؾبوبضیس ثب اؾتفبز اظ ض ذكه وطزى ا دوبزی ت لیس گكت و زاضای حفطات لغط ث ز. ؾپؽ ا ؿب ی ( هیىط هتط( ترلرل 33-68( ؾل ل تىثیط چؿج سگی ث یبزی زضنس( هعا كیوی زض ط ز زاضثؿت هجت ی ثط پلی ؾبوبضیس هترلرل غیطهترلرل یع ه ضز ثطضؾی لطاض گطفت )74(. خشک کشدى ا جوادی اه لسي ى drying( )Emulsion freeze ض زض ایي ؾیؿتن پلیوط حالل یى اذت قس آة ث ن ضت یه اه لؿی ى زض هیآی س ذكه وطزى ا دوبزی ن ضت هیگیطز. ایي ض ثیكتط زض ت ی زاضثؿت ثب ه بفص حفط ثعضي ضرین وبضثطز زاضز. اظ هؼضالت ایي ض هیت اى ث ثبلی هب سى حالل زض هحیظ ن چ یي ؾ ن ون ه بفص ث ن پی ؾت زض ؾبذتبض زاضثؿت ت لیس قس بم ثطز. ث ػ اى هثبل هیت اى ث اضبف وطزى آة ف ق ذبلم ث هحل ل هتیلي ولطایس پلی گلیى لیه اؾیس اقبض و ز. ث ایي تطتیت اه لؿی ى وگي آة زض ض غي ت لیس قس ؾپؽ زض یتط غى هبیغ ید ظز هیق ز ثب تجریط حالل یه ؾبذتبض هترلرل ت لیس هیگطزز )75(. زضتحمیمی زیگط ت لیس زاضثؿت هترلرل پلی یسض وؿی ث تیطات و یسض وؿی الطات ضا عی ذكه وطزى ا دوبزی اه لؿی ى گعاض وطز س. ا دوبزی زاضثؿت حالل ثطای اه لؿی ى پلیوط/ حالل / آة ذكه وطزى ثبػث ؾبذت ؾرت ثب ه بفص پی ؾت هیق س. ؿجت فبظ آثی ث اه لؿی ى ب غلظت انلی ثطای ویفیت ذ ال زاضثؿت زض اه لؿی ى پلیوط ػبهل حبنل قس ث ز )76(. سیخت گشی حالل/ سس ب د ي رس ( casting/ Solvent )particulate leaching ؾبز تطیي ض ثطای ؾبذت زاضثؿت بی هترلرل ضیرت گطی حالل قؿتك ی وه اؾت. ث ػ اى هثبل ایي ض قبهل حل وطزى پلی الوتیه اؾیس زض حالل ولط فطم اضبف وطزى شضات وه ثب لغط ذبل ثطای ت لیس یه ؾیؿتن ؾ ؾپب ؿی ى یى اذت اؾت. زض ایي ض اثتسا حالل تجریط هیگطزز ؾپؽ هبتطیؽ پلیوط وه زض آة لطاض هیگیط س تب وه حل گطزز ؾبذتبض هترلرل ایدبز ق ز )77 78(. اظ هحس زیت بی ایي ض هیت اى ث ت لیس غكب بی بظن ثب یه الی ؾغحی هتطاون اقبض و ز. احتوبل خ ز شضات وه ثبلی هب س زض عی فطآی س یع خ ز زاضز. اسف جساصی گاصی foaming( )Gas اؾف حؾبظی ثؿیبض هبتطیؽ یه گبظی ض ه بؾت ثطای ؾبذت هترلرل ثب ضربهت هغل ة اؾت. ایي هجت ی ثط المبی تكىیل یه گبظ ثی اثط )هب س یب CO 2 یه ض )N 2 زض یه هحل ل اؾت. گبظ تكىیل قس هبیغ ضا ث یه ف م تجسیل هیو س. ف م ثب ا دوبز فبظ هبیغ ث ؾیل ذكه وطزى ا دوبزی هیق ز. تثجیت اؾف حؾبظی گبظی هترلرل اظ پلیوط بی هه ػی ؾبظ آگبض اؾتفبز قس اؾت.)79( ثطای ؾبذت ؾبظ ؾطاهیىی غكب بی زض ایي ض هحل ل پلیوطی ه ضز ظط هب س پلی گلیى لیه اؾیس ت ؾظ زی اوؿیس وطثي زض فكبض ثبال اقجبع هیگطزز )80(. ض اؾف ح ؾبظی گبظی ث زلیل لبثلیت ترلرل پصیطی ثبال ثس ى ث وبضگیطی زهبی ثبال یب حالل آلی حبئع ا ویت اؾت. جذایي فاص separation( )Phase ایي ض قبهل ا حالل یه پلیوط زض حالل ؾپؽ خساؾبظی فبظ بی خبهس- هبیغ اظ یىسیگط اؾت. خسایی فبظ زض هحل ل بی پلیوطی هیت ا س زض اثط قطایظ ذبل زهبیی یب افع زى یه غیط حالل ث هحل ل پلیوطی اتفبق افتس. فطآی س ث ن ضت غلیظ قسى وطیؿتبلی قسى فبظ غ ی اظ پلیوط تكىیل فبظ ضلیك اظ پلیوط حالل هیثبقس. خسایی فبظ هؼو ال ثب ض ذكه وطزى ا دوبزی یب اؾترطاج حالل ا دبم هیگیطز. ایي ض ثطای ایدبز زاضثؿت بی ؾ ثؼسی ثب لغط ه بفص لبثل و تطل ب هتطی یب هیىط هتطی ث ؾیل قطایظ خسایی فبظ اظ خول غلظت پلیوط زهب ظهبى غل قسى پلیوط ؿجت تطویجی پلیوط/ حالل/ افع ز ی قطایظ ؾطز وطزى لبثل وبضثطز اؾت.)81 10( زاضثؿت بی هترلرل پلی الوتیه اؾیس / سض وؿی آپبتیت یع ثب اؾتفبز اظ خساؾبظی فبظ خبهس- هبیغ ت ی گطزیس س. زض ایي زاضثؿت هترلرل ضقس تىثیط 132

8 اؾتئ ثالؾت ب ث تط اظ زاضثؿت پلی ثبفت اؾتر اى ه سؾی عجیؼی یع ث ن ضت زاضثؿت قس ا س. ث ػ اى هثبل زاضثؿت اؾیس الوتیه هكب س گطزیس )82(. چ سیي ذبلم زض پلیوط هترلرل ؾ ثؼسی ؾبذت ویت ؾبى ثب ؾبذتبض بی ب ؾبذتبض یب هیىط فیجطی ثب خساؾبظی فبظ خبهس- هبیغ تكىیل قس ا س. ترلرل لغط الیبف هی ت ا س ت ؾظ تغییطات هرتلفی اظ خول زضخ حطاضت خسایی اثعاض ثبلم ثطای یه و فبظ غلظت ویت ؾبى ه سؾی ثبفت هیثبقس )83(. ت ظین ق ز ض خسایی فبظ زض همبیؿ ثب فطآی س الىتط ضیؿی ه دط ث ت لیس زاضثؿت بی ب لیفی ؾ ثؼسی ثب ترلرل ه بؾت عی خسایی ز یب چ س فبظ زض هحل ل پلیوطی هیگطزز )84(. الكتش سیسي )Electrospinning( اظ هیبى ض بی ت لیس ب الیبف ض الىتط ضیؿی ث زلیل ؾ لت فطآی س اهىبى وبضثطز ثطای اوثط پلیوط ب ؾطاهیه ب فلعات ث ػ اى ض قی وبضآهس ثطای ؾبذت ب الیبف پلیوطی زض هحس ز ب هتط ث ضؾویت ق بذت قس اؾت. هعیت انلی فطآی س هعث ض ایي اؾت و زض همبیؿ ثب ثؿیبضی اظ ض ب همط ى ث نطف ث ز ب الیبف ت لیس قس ث ض الىتط ضیؿی هؼو ال یى اذت پی ؾت هیثبق س ه بؾجی ثطای ایفبی هائذ افضلي وكاساى ب الیبف ا تربة )85(. مف هبتطیؽ ذبضج ؾل لی عجیؼی زض قطایظ آظهبیكگب ی ؿت س. زض ؾبل بی اذیط ب الیبف الىتط ضیؿی قس ث زلیل عزیه ث زى ؾبذتبض آى ب ثب ؾبذتبض فیجطی ثبفت بی ثسى هبتطیؽ ذبضج ؾل لی ن چ یي ؾغح هؤثط ثبال ثطای چؿج سگی ضقس ؾل ل ب ه ضز ت خ ظیبزی لطاض گطفت ا س هغبلؼبت ثط ض ی ایي زاضثؿت ب ثؿیبض گؿتط یبفت اؾت )86(. ضقس تىثیط ؾل ل ب ثط ض ی زاضثؿت بی ب لیفی ؿجت ث ا اع هكبث ثب لغط ثعضيتط ؿجتب افعایف ضا كبى هیز س. هكىل ػوس ب الیبف الىتط ضیؿی قس وب ف ف ش ؾل ل ث ػلت وب ف ا ساظ حفطات هیثبقس. ث ز جبل ایي تغییطات زض حفطات هیعاى تجبزل ه از غصایی ه از ظائس ؾل ل ثب هحیظ اعطاف هحس ز هیگطزز. هیعاى لغط حفطات زاضثؿت بی الىتط ضیؿی قس ضا هی ت اى ثب ت ظین پبضاهتط بی فطآی س هعث ض و تطل و ز )87(. اظ آ دب و ض الىتط ضیؿی ثطاؾبؼ اػوبل یط ی الىتط ؾتبتیىی ثط ؾل پلیوطی اؾت ا اع هرتلفی اظ پلیوط ب حالل ب هیت ا س ثطای تكىیل الیبف زض الىتط ضیؿی اؾتفبز ق س. ه ازی و زض الىتط ضیؿی اؾتفبز هیگطز س ثؿتگی ث وبضثطز آى لیف زاضز. ب الیبف ته پلیوطی یع وبهپ ظیت بی ب الیبف هیت ا س ث ع ض هؿتمین ثب الىتط ضیؿی ت لیس ق س )88(. الىتط ضیؿی ؾبز تطیي ض ثطای ت لیس ب الیبف ثب ا اع ؾبذتبض ب هب س ؾبذتبض ت ذبلی یب ؿت -پ ؾت ثب ع ل ظیبز لغط یى اذت ثب ا اع تطویجبت هیثبقس )89(. قىل 2 هدو ػ ای اظ اخعای زؾتگب الىتط ضیؿی ضا ث ن ضت ؾبز كبى هیز س. ب الیبف حبنل اظ ایي ض هیت ا س زض پعقىی ثبظؾبذتی )90( و تطل ض بیف زاض ه سؾی ثبفت ظذن پ )91( فیلتط وطزى ث وبض گطفت ق س.)92( قىل : 2 وبیی اظ هدو ػ زؾتگب الىتط ضیؿی )93(. 133

9 تيج گيشی اهط ظ سف انلی اؾتفبز اظ زاضثؿت بی ه سؾی ثبفت ثبظؾبظی هدسز ثبفت بی ثسى اؾت و ث زالیل ثیوبضی ب دبضی هبزضظازی ث آؾیت ؾي و لت یب تط هب ثبفت ط زیس ا س. یػگی بی ظیؿتی فیعیىی هىب یىی ذبل ذ ز ضا زاضز ثسیي ه ظ ض ط زاضثؿت ثطاؾبؼ ذ ال ثبفت سف وبضثطز بیی عطاحی هی ق ز. ا تربة ع خ ؽ زاضثؿت ه وتطیي ثرف عطاحی زاضثؿت اؾت ث ع ضی و زض بیت خبیگعیي ثبفت آؾیت زیس هیگطزز ا تظبض هی ض ز زض وبى ؾغح ث فؼبلیت ظیؿتی عجیؼی ذ ز ازاه ز س. ثطای ؾبذتي ث تطیي عزیىتطیي زاضثؿت ثبفت ه ضز ظط ض بی هرتلفی خ ز زاضز هائذ افضلي وكاساى زض هیبى ا اع ض بی ت لیس زاضثؿت بی ه سؾی ثبفت الىتط ضیؿی ث ػلت ت لیس الیبف زض همیبؼ ب اظ پلیوط بی هرتلف ثؿیبض ه ضز ت خ لطاض گطفت اؾت. ب الیبف حبنل اظ ایي ض وبضثطز بی هتؼسزی زض ظهی ػل م پعقىی اظ خول ه سؾی ثبفت ؾبهب بی ض بیف زاض ظذن پ ب غیط زاضز. زض ط وبضثطز ثب ا تربة ه بؾت ه از و تطل فطآی س الىتط ضیؿی ػولیبت تىویلی هیت اى قطایغی ضا فطا ن آ ضز و ب الیبف ت لیسی ث تطیي ػولىطز ضا ثب ت خ ث وبضثطز ه ضز یبظ ذ ز زاقت ثبق س. تؼاسض دس ه افغ: خ ز ساضز. References 1- Rathjen D, Read L. Nanotechnology. Enabling technologies for Australian innovative industries. PMSEIC. 2005: Siegel RW, Fougere GE. Mechanical properties of nanophase metals. Nanostructured Materials. 1995;6(1): Shi J, Votruba AR, Farokhzad OC, Langer R. Nanotechnology in drug delivery and tissue engineering: from discovery to applications. Nano Lett. 2010;10(9): Zhang L, Webster TJ. Nanotechnology and nanomaterials: promises for improved tissue regeneration. Nano today 2009; 4(1): Armentano I, Dottori M, Fortunati E, Mattioli S, Kenny J. Biodegradable polymer matrix nanocomposites for tissue engineering: a review. Polymer degradation stability 2010; 95(11): Dhandayuthapani B, Yoshida Y, Maekawa T, Kumar DS. Polymeric scaffolds in tissue engineering application: a review. International J Polymer Sci 2011; Langer R, Tirrell DA. Designing materials for biology and medicine. Nature 2004; 428(6982): Fang Z, Starly B, Sun W. Computer-aided characterization for effective mechanical properties of porous tissue scaffolds. Computer-Aided Design 2005; 37(1): Niknejad H, Peirovi H, Jorjani M, Ahmadiani A, Ghanavi J, Seifalian AM. Properties of the amniotic membrane for potential use in tissue engineering. Eur Cells Mater 2008; 15: Yang S, Leong K-F, Du Z, Chua CK. The design of scaffolds for use in tissue engineering. Part I. Traditional factors. Tissue Eng 2001; 7(6): Polak JM, Bishop AE. Stem cells and tissue engineering: past, present, and future. Ann Y Acad Sci 2006; 1068(1): Rezwan K, Chen Q, Blaker J, Boccaccini AR. Biodegradable and bioactive porous 134

10 هائذ افضلي وكاساى polymer/inorganic composite scaffolds for bone tissue engineering. Biomaterial 2006; 27(18): O'brien FJ. Biomaterials & scaffolds for tissue engineering. Materials Today 2011; 14(3): Khang G, Lee SJ, Kim MS, Lee H. Biomaterials: Tissue Engineering and Scaffolds. Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation: J. G. Webster Lyons F, Partap S, O'Brien FJ. Part 1: scaffolds and surfaces. Technology and health care : official journal of the European Society for Engineering and Medicine. 2008;16(4): Babensee JE, Anderson JM, McIntire LV, Mikos AG. Host response to tissue engineered devices. Advanced drug delivery reviews 1998; 33(1): Karande T, Agrawal C. Function and Requirement of Synthetic Scaffolds in Tissue Engineering: Boca Raton, FL: CRC Press; Hutmacher DW. Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage. Biomaterials. 2000;21(24): Ko HC, Milthorpe BK, McFarland CD. Engineering thick tissues-the vascularisation problem. Eur Cell Mater 2007; 14(1): Phelps EA, Garcia AJ. Update on therapeutic vascularization strategies. Regen Med 2009; 4(1): Garg T, Singh O, Arora S, Murthy RS. Scaffold: a novel carrier for cell and drug delivery. Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 2012; 29(1). 22- Pariente JL, Kim BS, Atala A. In vitro biocompatibility assessment of naturally derived and synthetic biomaterials using normal human urothelial cells. J Biomed Material Res 2001; 55(1): Pariente J-L, Kim B-S, Atala A. In vitro biocompatibility evaluation of naturally derived and synthetic biomaterials using normal human bladder smooth muscle cells. J urology 2002; 167(4): Grikscheit TC, Vacanti JP. The history and current status of tissue engineering: the future of pediatric surgery. J pediatric surgery 2002; 37(3): Chen F, Li X, Mo X, He C, Wang H, Ikada Y. Electrospun chitosan-p (LLA-CL) nanofibers for biomimetic extracellular matrix. J Biomaterials Sci, Polymer Edition 2008; 19(5): Jeong SI, Lee A-Y, Lee YM, Shin H. Electrospun gelatin/poly (L-lactide-co-εcaprolactone) nanofibers for mechanically functional tissue-engineering scaffolds. J Biomaterials Sci Polymer Edition 2008; 19(3): Kleinman H, Rohrbach D, Terranova V, Varner H, Hewitt A, Grotendorst G, et al. Collagenous matrices as determinants of cell function. Immunochemistry extracellular matrix 1982; 2: Bell E, Rosenberg M, Kemp P, Gay R, Green G, Muthukumaran N, et al. Recipes for reconstituting skin. J Biomech Engineer 1991; 113(2):

11 داستست ای ه ذسي تافت دس پضشكي تاصساختي 29- Pachence JM. Collagen based devices for soft tissue repair. J Biomed Material Res 1996; 33(1): Lee CH, Singla A, Lee Y. Biomedical applications of collagen. Inter J pharmaceutics 2001; 221(1): Silver FH, Pins G. Cell growth on collagen: a review of tissue engineering using scaffolds containing extracellular matrix. J long-term Effects Medical Implant 1991; 2(1): Sams AE, Nixon AJ. Chondrocyte-laden collagen scaffolds for resurfacing extensive articular cartilage defects. Osteoarthritis and Cartilage 1995; 3(1): Currie LJ, Sharpe JR, Martin R. The use of fibrin glue in skin grafts and tissue-engineered skin replacements. Plast Reconstr Surg. 2001;108: Grigolo B, Roseti L, Fiorini M, Fini M, Giavaresi G, Aldini NN, et al. Transplantation of chondrocytes seeded on a hyaluronan derivative (Hyaff -11) into cartilage defects in rabbits. Biomaterials 2001; 22(17): Um IC, Fang D, Hsiao BS, Okamoto A, Chu B. Electro-spinning and electro-blowing of hyaluronic acid. Biomacromolecules 2004; 5(4): Smidsrød O, Skja G. Alginate as immobilization matrix for cells. Trends Biotech1990 ; 8: Lim F, Sun AM. Microencapsulated islets as bioartificial endocrine pancreas. Sci 1980; 210(4472): Tonnesen HH, Karlsen J. Alginate in drug delivery systems. Drug development and industrial pharmacy. 2002;28(6): Rajkhowa R, Tsuzuki T, Wang X-G. Recent innovations in silk biomaterials. J fiber bioengineering inform 2010; 2(4): Zhu Z, Ohgo K, Asakura T. Preparation and characterization of regenerated Bombyx mori silk fibroin fiber with high strength. Express Polymer Letters 2008; 2(12): Mourya V, Inamdar NN. Chitosanmodifications and applications: opportunities galore. Reactive and Functional Polymers 2008; 68(6): Ma PX, Langer R. Degradation, Structure and Properties of Fibrous Nonwoven Poly(Glycolic Acid) Scaffolds for Tissue Engineering. MRS Proceedings. 2011;394: Reed A, Gilding D. Biodegradable polymers for use in surgery poly (glycolic)/poly (Iactic acid) homo and copolymers: 2. In vitro degradation. Polymer 1981; 22(4): Eling B, Gogolewski S, Pennings AJ. Biodegradable materials of poly(l-lactic acid): 1. Melt-spun and solution-spun fibres. Polymer. 1982;23(11): Zhang R, Ma P. Degradation behavior of porous poly ( alpha-hydroxy acids)/hydroxyapatite composite scaffolds. Polymer Preprints(USA) 2000; 41(2): Hench LL. Bioceramics: from concept to clinic. J American Ceramic Society 1991; 74(7):

12 هائذ افضلي وكاساى 47- Cascone M, Barbani N, Giusti CC, Ciardelli G, Lazzeri L. Bioartificial polymeric materials based on polysaccharides. J Biomaterials Sci Polymer Edition 2001; 12(3): Ciardelli G, Chiono V, Vozzi G, Pracella M, Ahluwalia A, Barbani N, et al. Blends of poly-(εcaprolactone)and polysaccharides in tissue engineering applications. Biomacromolecules 2005;6 (4): Roether J, Boccaccini AR, Hench L, Maquet V, Gautier S, Jérôme R. Development and in vitro characterisation of novel bioresorbable and bioactive composite materials based on polylactide foams and Bioglass for tissue engineering applications. Biomaterial 2002; 23(18): Zhou H, Lee J. Nanoscale hydroxyapatite particles for bone tissue engineering. Acta biomaterialia 2011; 7(7): Mirtchi AA, Lemaitre J, Terao N. Calcium phosphate cements: Study of the β-tricalcium phosphate monocalcium phosphate system. Biomaterials 1989; 10(7): Hench LL. The story of Bioglass. J Material Science: Materials in Medicine 2006; 17(11): Liu X, Morra M, Carpi A, Li B. Bioactive calcium silicate ceramics and coatings. Biomedicine & Pharmacotherapy 2008; 62(8): Simchi A. Introduction to nanoparticles, properties, production methods and applications. Scientific Publishing Institute. Sharif Uni Techno Tehran 2012; (2): [Persian] 55- Burg KJ, Porter S, Kellam JF. Biomaterial developments for bone tissue engineering. Biomaterials 2000; 21(23): Ramakrishna S, Mayer J, Wintermantel E, Leong KW. Biomedical applications of polymercomposite materials: a review. Composites Sci Techno 2001; 61(9): Kheirandish M, Borhani S, Malekpur Sh. The effect of nanoparticles of zinc oxide on the morphology and thermal stability of electrospun polystyren fibers. Eighth National Conference on Textile Engineering, Yazd University [Persian] 58- Baghi SH, Sepehrian Azar A. Preparation and identification of hydrogel amphiphilate acrylamide and sodium alginate (I.P.N) and identification of its physical properties. Quarterly The Application of Chemistry in Environment 2014; 3(10): [Persian] 59- Langer R, Peppas NA. Advances in biomaterials, drug delivery, and bionanotechnology. AIChE J 2003; 49(12): Chai Q, Jiao Y, Yu X. Hydrogels for biomedical applications: Their characteristics and the mechanisms behind them. Gels 2017; 3(1): An J, Leeuwenburgh S, Wolke J, Jansen J. Mineralization processes in hard tissue: Bone. Biomineralization and Biomaterials: Elsevier 2016: Borzouie Z, Hekmati-Moghadam S, Talebi A, Poor-Rajab F, Jebali A, Nikukar H, et al. Reconstitution of an artificial human testis using a 3 137

13 dimensional (3D) culture device. Human reproduction. Oxford univ press great clarendon st, Oxford OX2 6DP Xiao X, Wang W, Liu D, Zhang H, Gao P, Geng L, et al. The promotion of angiogenesis induced by three-dimensional porous betatricalcium phosphate scaffold with different interconnection sizes via activation of PI3K/Akt pathways. Sci Rep 2015; 5: Lee J, Cuddihy MJ, Kotov NA. Three-dimensional cell culture matrices: state of the art. Tissue Engineering Part B: Rev 2008; 14(1): Narayani R, Rao KP. Controlled release of anticancer drug methotrexate from biodegradable gelatin microspheres. J microencapsulation 1994; 11(1): Saralidze K, Koole LH, Knetsch ML. Polymeric microspheres for medical applications. Material 2010; 3(6): Chung HJ, Park TG. Surface engineered and drug releasing pre-fabricated scaffolds for tissue engineering. Advanced drug delivery rev 2007; 59(4): Xing X, Yu H, Zhu D, Zheng J, Chen H, Chen W, et al. Subwavelength and nanometer diameter optical polymer fibers as building blocks for miniaturized photonics integration. Optical Communication: InTech; Sachlos E, Czernuszka J. Making tissue engineering scaffolds work. Review: the application of solid freeform fabrication technology to the production of tissue engineering scaffolds. Eur Cell Mater 2003; 5(29): داستست ای ه ذسي تافت دس پضشكي تاصساختي 70- Kim BS, Mooney DJ. Engineering smooth muscle tissue with a predefined structure 1998; 41(2): Garg T, Chanana A, Joshi R. Preparation of chitosan scaffolds for tissue engineering using freeze drying technology. IOSR J Pharm 2012; 2(1): Hsu YY, Gresser JD, Trantolo DJ, Lyons CM, Gangadharam PR, Wise DL. Effect of polymer foam morphology and density on kinetics of in vitro controlled release of isoniazid from compressed foam matrices. J biomed mater Res 1997; 35(1): Autissier A, Le Visage C, Pouzet C, Chaubet F, Letourneur D. Fabrication of porous polysaccharide-based scaffolds using a combined freeze-drying/cross-linking process. Acta Biomaterialia 2010; 6(9): Whang K, Thomas C, Healy K, Nuber G. A novel method to fabricate bioabsorbable scaffolds. Polymer 1995; 36(4): Sultana N, Wang M, editors. PHBV tissue engineering scaffolds fabricated via emulsion freezing/freeze-drying: Effects of processing parameters. Inter Conference on Biomed Engineer Tech 2011; 11(2011): Mikos AG, Sarakinos G, Vacanti JP, Langer RS, Cima LG. Biocompatible polymer membranes and methods of preparation of three dimensional membrane structures. Google Patents; Mikos AG, Thorsen AJ, Czerwonka LA, Bao Y, Langer R, Winslow DN, et al. Preparation and characterization of poly (L-lactic acid) foams. Polymer 1994; 35(5):

14 هائذ افضلي وكاساى 78- Poursamar SA, Hatami J, Lehner AN, da Silva CL, Ferreira FC, Antunes APM. Gelatin porous scaffolds fabricated using a modified gas foaming technique: Characterisation and cytotoxicity assessment. Material Sci Engineer 2015; 48: Mooney DJ, Baldwin DF, Suh NP, Vacanti JP, Langer R. Novel approach to fabricate porous sponges of poly (D, L-lactic-co-glycolic acid) without the use of organic solvents. Biomaterial 1996; 17(14): Ma Z, Kotaki M, Inai R, Ramakrishna S. Potential of nanofiber matrix as tissue-engineering scaffolds. Tissue Eng 2005; 11(1-2): Ma PX, Zhang R, Xiao G, Franceschi R. Engineering new bone tissue in vitro on highly porous poly (α hydroxyl acids)/hydroxyapatite composite scaffolds. J Biomed Mater Res 2001; 54(2): Zhao J, Han W, Chen H, Tu M, Zeng R, Shi Y, et al. Preparation, structure and crystallinity of chitosan nano-fibers by a solid liquid phase separation technique. Carbohydrate polymer 2011; 83(4): Lu T, Li Y, Chen T. Techniques for fabrication and construction of three-dimensional scaffolds for tissue engineering. Inte J Nanomedicine 2013; 8: Geng X, Kwon O-H, Jang J. Electrospinning of chitosan dissolved in concentrated acetic acid solution. Biomaterial 2005; 26(27): Lee TC, Niederer P, Engineering ESf, Medicine. Basic Engineering for Medics and Biologists: An ESEM Primer: IOS Press; Jafari S, Sadeghi D, Yousefzadeh M, Solouk A. Electrospun Scaffolds Nanofibers for regeneration of diseased Vessels. J Textile Science Tech 2016; 5(4): [Persian] 87- Habibi S, Razagh Poor M, Allah Gholi Ghasri MR, Nazockdast H. Properties and Medical Applications of Electrospun Chitosan Nanofibers: A Review. J Textile Sci Technology 2014; 4(1): [Persian] 88- Huang ZM, Zhang YZ, Kotaki M, Ramakrishna S. A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites. Composites Sci Tech 2003; 63(15): Akyash F, Tahajjodi SS, Sadeghian-Nodoushan F, Aflatoonian A, Abdoli AM, Nikukar H, et al. Reproductive biology, stem cells biotechnology and regenerative medicine: a 1-day national symposium held at Shahid Sadoughi University of Medical Sciences. Inter J Reprod BioMed 2016; 14(9): [Persian] 90- Baghersad S, Mansurnezhad R, GHasemi M, Mola HH, Morshed M. Coating of silk fabrics by pva/ciprofloxacin hcl nanofibers for biomedical applications 2016; 29(2): Greiner A, Wendorff JH. Electrospinning: a fascinating method for the preparation of ultrathin fibers. Angewandte Chem Inter Edition 2007; 46(30): Lipol LS, Rahman MM. Electrospinning and Electrospun Nanofibers. World J Nano Sci Engineer 2016;

15 Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences Received: 24 Sep 2017 Vol 26 NO 2 May 2018 Accepted: 10 Feb 2018 A review on tissue engineering scaffolds and their function in regenerative medicine Maede Afzali 1, 2, Mahboubeh Mirhosseini 1, Hosein Molla Hoseini 3, Habib Nikukar 2, 4 * Original Article One of the challenges that medical sciences has long been facing is to find the best therapeutic method for the damaged tissues. The main purpose of tissue engineering and regenerative medicine is the development of biological implant or engineered tissues to repair, regenerate or replace the damaged tissue and maintain the organ function. At the moment, a lot of research has been done in the field of nanotechnology on the application of nanomaterials in medicine, because the surface of these nanomaterials increases with decreasing their size with change or increases in effect concommitantly. In recent decades, the production of medical textiles (Including nano fibers) has been provided good services to the regenerative medicine. In the field of biomedical applications, it is often necessary to combine biological and medical sciences with materials science and engineering. One of the most important application of tissue engineering is the usage of nanofiber matrix as scaffolds for the cell growth and proliferation. In this paper, various types of engineered scaffolds and their functions have been presented and evaluated. Keywords: Scaffold, Nanofiber, Tissue Engineering, Electrospinning Citation: Afzali M, Mirhosseini M, Molla Hoseini H, Nikukar H. A review on tissue engineering scaffolds and their function in regenerative medicine. J Shahid Sadoughi Uni Med Sci 2018; 26(2): Department of Biology, Faculty of Science, Payame Noor University, Yazd, Iran 2 Stem Cell Biology Research Center, Yazd Reproductive Sciences Institute, Shahid Sadoughi University of Medical Sciences, Yazd, Iran 3 Department of Textile Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran 4 epartment of Advanced Medical Sciences and Technologies, School of Paramedicine, Shahid Sadoughi University of Medical Sciences, Yazd, Iran *Corresponding author: Tel: , habibnik@ssu.ac.ir Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences Vol 26 NO 2 May