طراحی سه بعدی و تحلیل المان محدود داربست مهندسی بافت به منظور کاربرد در درمان بافت استخوانی آسیب دیده

نقص های اساسی استخوان بویژه در استخوان های بلند مانند استخوان ران، که می توانند نتیجه ضربه، تومور و یا عفونت استخوان باشند، از متداول ترین آسیب هایی هستند که انسان در زندگی روزمره با آن ها روبه رو می شود. در این پژوهش، روندی کاربردی و با دقت مطلوب برای طراحی داربست مهندسی بافت استخوان برای کاربرد در درمان آسیب های استخوانی ارایه گردیده است. بدین منظور، تصاویر سی تی اسکن از ناحیه مربوط به استخوان ران انسان تهیه شد. با استفاده از این تصاویر، مدل های سه بعدی از قسمت های قشری و اسفنجی استخوان ران ساخته شد. یک نقص استخوانی ناشی از آسیب استخوان، در قسمت های قشری و اسفنجی ایجاد گردید. به منظور بررسی تاثیر تخلخل بر مدول یانگ سلول واحد، از تحلیل المان محدود استفاده شد. در نهایت با استفاده از نتایج حاصل از تحلیل المان محدود، سلول واحد با اندازه ضلع 0.972 میلی متر و اندازه منفذ 0.6 میلی متر برای بازسازی قسمت قشری و سلول واحد با اندازه ضلع 0.972 میلی متر و اندازه ضخامت پایه 0.165 میلی متر برای بازسازی قسمت اسفنجی طراحی شده و در ساختار داربست مورد استفاده قرار گرفت. داربست طراحی شده در این پژوهش دارای هندسه ای منطبق بر هندسه قسمت آسیب دیده در حالت ایده آل خود بوده و به خوبی شرایط مورد نیاز برای تکثیر سلولی و انتشار مواد غذایی را فراهم می کند.