داربست هاي پليمري بكار رفته به عنوان جانشين براي ماتريس برون سلولي ارثي (ECM)، براي بازسازي استخوان، غضروف، كبد، پوست و بافت‏هاي ديگر استفاده مي‌شود. پلي لاكتيد (PL)، پلي گليكوليد (PG) و كوپليمرهاي آنها (PLG) مواد مناسبي براي اعضاء جانشين به شمار مي روند، زيرا در هنگام كاشت در اثر هيدروليز بطور تصادفي تخريب شده و محصولات تخريبي آنها به شكل دي اكسيد كربن و آب كلاً از بدن خارج مي‌شود.

يك داربست ايده آل بايد داراي تخلخل مناسب براي انتشار مواد غذايي بوده و امكان پاكسازي مواد زائد را داشته و داراي پايداري مكانيكي مناسبي جهت تثبيت و انتقال بار باشد. علاوه بر اين، شيمي سطح ماده بايد چسبندگي سلول و علامت دهي داخل سلولي را به نحوي ارتقاء دهد كه سلول ها فنوتيپ طبيعي خودشان را بروز دهند. براي رشد سريع سلول، داربست بايد همچنين داراي ميكرو ساختار بهينه باشد (براي مثال، اندازه خلل و فرج، شكل، و مساحت ويژه سطح). اثر اندازه خلل و فرج كاشتن بر بازسازي بافت توسط آزمايشاتي كه نشان دهنده اندازه خلل و فرج بهينه براي فيبر وبلاست درون رست بين 20 و  براي بازسازي پوست يك پستاندار بالغ و  بسته به مكانيزم، براي بازسازي استخوان است، مشخص مي‌شود. بدين ترتيب، هدف اصلي در ساخت داربست ها براي بازسازي بافت، كنترل دقيق اندازه خلل و فرج و تخلخل است.

داربست هاي پليمري زيست تخريب پذير ميكرو متخلخل توسط روش هاي متعددي كه شامل قالب گيري حلال(solvent casting)- فرو شستن (پالايش)ذرات(particle leaching)، تفكيك فازيphase separation))، تبخير حلال(solvent evaporation)  و باند كردن فيبر(fiber bonding) براي شكل دهي شبكه پليمر هستند، آماده مي شوند. اين روشها به طور مفصل در فصل هاي ديگر آورده شده است. در اين فصل، قصد داريم يك شيوه پردازش جديد براي ساخت داربست‏هاي PLG بسيار متخلخل با مزاياي اضافي كه قابليت تلفيق رشد پايه پروتئيني و فاكتورهاي تفاضلي در زمان پردازش را دارند معرفي كنيم. اين شيوه خصوصاً ساخت دار بست هايي با تخلخل بيشتر از 90% و توانايي كنترل خلال و فرج هايي به اندازه 20 و  را در بر مي‏گيرد.

اين روش پردازش شامل ايجاد يك امولسيون ازطريق هموژنيزه كردن (همگن سازي) محلول پليمر – حلال و آب، سرد كردن سريع امولسيون جهت حفظ ساختارحالت مايع و حذف حلال و آب در اثر انجماد و خشك سازي است.

-موادMATERIALS                                                                                              پلي دي ال – لاكتيد /گليكوليد (PLG) نرح مولي 15 : 85 ؛ پليمرهاي بيرمينگهام،

بيرمينگام، AL (ايالت آلاباما)

كلريد متيلين (Mc)، تشخيص باكستر(baxter diagnostics)، مك گراپارك، IL (ايالت ايلينوي) آب فوق خالص: درجه

NaCl , Cacl2  و آلبومين سرم گاوي (BSA)، سيگما – آلدريچ، سنت لوئيس، MO (ايالت ميسوري) پلي اتيلن گليكول (PEG)، شركت شيميايي فلوكا، رونكونكوما، NY (نيويورك)

-تجهيزاتEQUIPMENT                                                                                     هموژنايزر (همگن ساز)دستي، موسسه بين الملل امني، واتربري (ايالت كنتيكت) تخلخل سنج جيوه ران (MIP)، تخلخل سنج اسكن خودكار 33، موسسه (شركت) كوانتاكروم، سيوست، (نيويورك) NY

وجود يك دستگاه انجماد – خشك ساز اصلاح شده ضروري است زيرا دستگاههاي انجماد – خشك ساز تجاري قابليت انجماد – حشك سازي MC ياحفظ دمش خلاء از بخارات MC را ندارند.

اين سيستم از يك متراكم كننده (چگال ساز) (ويرتيس)  -110c، متصل به يك تله نيتروژن مايع (ويرتيس، گاردينر، نيويورك)، متصل به يك پمپ خلاء مقاوم در برابر مواد شيميايي (BOC , RV12) محصولات خلا (كششي) ادواردز، ويلمينگتون، ايالت ماساچوست) كه قابليت كشش خلاء به درون سيستم را تا حدود motorr 20 دارند، تشكيل شده است.

فرايند ساختFABRICATION PROCESS                                                      

نمودار فرآيند ساخت در شكل 1-60 نشان داده شده است. در ابتدا دو محلول مخلوط نشدني، فاز آلي و فاز آب را تشكيل مي دهند. فاز آلي توسط حل شدن PLG با ويسكوزيته ذاتي ويژه  در MC چنان انجام مي‌شود تا وزن در درصد حجم كل كل مطلوب امولسيون بدست آيد. فاكتورهاي زيست فعال هيدروفوبيكو عوامل فعال در سطح را نيز مي توان در اين فاز جهت تلفيق و ارائه و كنترل ميكرو ساختار داربست حل كرد. فاز آب، از آب فوق خالص به همراه يا بدون افزودني هاي حل شدني مختلف مانند فاكتورهاي زيست فعال هيدروفيليك براي تلفيق و ارائه ايجاد مي‌شود. براي نمونه نمك هاي CaCl2 يا NaCl و يا عوامل فعال در سطح جهت كم به كنترل ميكرو ساختار بكاربرده ميشوند. فازهاي آب و آلي در يك لوله آزمايش شيشه اي كه 40% حجم آن آب است، به هم اضافه شده و دو لايه نامخلوط را شكل ميدهند. بر اساس مطالعات اوليه، اين درصد حجم آب پايدارترين وضخيم ترين امولسيون مناسب براي ساخت داربست‏ها را ايجاد مي كند.تركيبات ديگر منجر به ذوب شدگي و يا وارونگي فاز مي شوند (به عبارت ديگر شكل گيري ميكرو كره‏ها). اين لايه‏هاي نامخلوط به وسيله يك همگن ساز دستي كه در سرعت هاي مختلف تنظيم ميشود، همگن شده ودر يك قالب مناسب ريخته مي‌شود (براي مثال، شيشه يا مس). سپس با گذاشتن سريع قالب بر روي بلوك مس كه در كنار نيتروژن مايع با دماي (~ -196c) قرار دارد سرد مي‌شود. سپس نمونه ها در يكدستگاه انجماد –خشك ساز سفارشي motorr20 و دماي آغازين -110C منجمد و خشك مي شوند. بعد از اينكه دماي داخل امولسيون براي يك ساعت در 110c- به تعادل رسيد، دستگاه متراكم ساز خاموش شده و دستگاه متراكمساز و امولسيون به آرامي در طي 12 ساعت تا دماي اطاق گرم مي شوند. نمونه‏هاي بدست آمده در يك دستگاه خشك ساز خلاء در دماي اتاق براي ذخيره سازي وحذف بيشتر هر گونه حلال باقيماند قرارداده مي شوند. جهت كمينه سازي اتلاف پروتئين در طول فرايندساخت، يك شبكه نفوذي پلي اكريلاميد –كوپليمرشده با – اتيلن گليكول، با يك همگن ساز وماده شيشه اي پيوند زده مي‌شود تا رونشيني پروتئينadsorption)) از بين برود.