کشف قالبی برای رشد مجدد استخوان

حوزه "مهندسی بافت" شامل استفاده از یک ماده مصنوعی به عنوان ساختار پشتیبان سه‌بعدی برای کمک به رشد سلول‌ها و در نهایت، ترمیم و بازسایزی بافت اولیه است.
 بافت‌ها یا اندامهای بدن اغلب طی بیماری‌های مختلف یا به دلیل جراحت خارجی ناشی از تصادفات، آسیب می‌بینند. بیشتر مواقع این آسیب‌ها با استفاده از پیوند بافت یا اندام اهداکنندگان سالم درمان می‌شوند و در برخی از موارد نیز، دستگاه‌ها می‌توانند به جبران فقدان عملکرد این اندام‌ها بپردازند.
 
اما تمرکز تحقیقات امروزی بر ساخت موادی است که سلول‌های خود بدن بتوانند آن‌ها را پرورش داده و آسیب را درمان کنند.  محققان به بررسی چگونگی و چرایی واکنش متفاوت سلول‌ها به چارچوب‌های دوبعدی و سه‌بعدی پرداختند. آن‌ها با افزودن گرافن، چارچوب پلیمر پلی‌کاپرولاکتون را تقویت کردند.
 
آن‌ها همچنین واکنش سلول‌های استئوبلاست (سلول‌های پیش‌ساز استخوان) به نانوکامپوزیت‌های پلیمر مبتنی بر گرافن را در زیرلایه دوبعدی و چارچوب‌های سه‌بعدی مورد بررسی قرار دادند.  نانوکامپوزیت‌های پلیمر مبتنی بر گرافن در زمان ایجاد زیرلایه‌های دوبعدی و چارچوب‌های سه‌بعدی بطور متفاوتی پردازش می‌شوند. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این چارچوب‌ها بر اساس نوع گرافن مورد استفاده و طبیعت پردازش در حال انجام فرق می‌کند.
 
این تحقیق همچنین نشان داد که سلول‌های پیش‌ساز استخوان بسته به طبیعت چارچوب بطور متفاوتی رفتار می‌کنند. این تفاوت رفتار به دلیل تفاوت شیمیایی در شیوه آماده‌سازی چارچوب و گرافن مورد استفاده است که در عوض بر طبیعت سطح تولید شده برای اسکان دادن سلول‌ها تاثیر می‌گذارد.
 
یکی دیگر از معایب استفاده از پلی‌کاپرولاکتون به تنهایی به عنوان یک چارچوب در مهندسی بافت، این است که طبیعت ذاتی آبگریز آن باعث می‌شود نتواند سلول‌ها را در خود اسکان دهد. راه‌حل این مساله، ترکیب این پلیمر با مواد دیگر برای آبدوست کردن آن است.  این تحقیق در مجله Biomedical Materials Research منتشر شده است.