بررسی اثر هندسه ی داربست مهندسی بافت استخوان بر مدولاسیون مکانیکی رفتار لایه سلولی

پیشرفت در روش های تولید افزایشی تاثیر چشمگیری در امکان کنترل و اصلاح طرح داخلی داربست استخوانی و ویژگی های آن گذاشته است. این امر موجب ارائه ی روش های نوین برای طراحی داربست های مهندسی بافت استخوان شده است. طراحی کامپیوتری داربست های مبتنی بر سطوح مینیمال مثلثاتی به دلیل نسبت سطح به حجم بالا که عاملی حیاتی در پژوهش های زیستی است، مطرح می باشد. از آنجایی که تحریک های مکانیکی اعمال شده در حین عبور سیال از داخل تخلخل های داربست، بر تکثیر، مهاجرت، تمایز و سرنوشت سلول های بنیادی مزانشیمی اثر دارد و این تحریک های مکانیکی خود متاثر از هندسه ی داخلی داربست هستند. در این پژوهش نگاهی دقیق تر به این موضوع افکنده می شود و با استفاده از ابزار دینامیک سیالات محاسباتی دو داربست مهندسی بافت استخوان مبتنی بر سطوح مینیمال مثلثاتی با نام های G و I از منظر مدولاسیون مکانیکی و برهمکنش با لایه ی سلولی به ضخامت 5/8 میکرومتر که نماینده ی تجمع سلولی روی داربست است، مورد بررسی قرار می گیرد. داربست G به دلیل هندسه ی داخلی مناسب و ایجاد توزیع تنش برشی مناسب روی لایه ی سلولی شرایط بهتری را برای کشت سلول و برهمکنش سیال-سازه ایجاد می کند. از سویی دیگر در داربست I نقاط مرده ای ایجاد می شود که یکنواختی سیگنال دهی در سطح آن را محدود می کند.