بهینه سازی پارامتر های فرایند ساخت داربست کامپوزیت شیشه زیست فعال آنتی باکتریال/پلی کاپرولاکتون به روش چاپ سه بعدی

در این مطالعه، داربست سه بعدی کامپوزیتی شیشه زیست فعال حاوی دو درصد مولی نقره/ پلی کاپرولاکتون به کمک پرینتر سه بعدی با مزایای تکرار پذیری و انعطاف پذیری بالا در شکل و اندازه ساخته شد. پارامترهای تاثیرگذار (پارامتر های چاپگر و نسبت فاز شیشه، فاز پلیمر و حلال در جوهر پرینتر) برای چاپ داربست نانوکامپوزیتی با روش تاگوچی تعیین شدند. مشخصه یابی داربست های چاپ شده با کیفیت بهینه به کمک تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی جاروبی، طیف سنجی مادون قرمز، تست زیست فعالی، طیف سنجی نشر اتمی، تست سمیت و تکثیر سلولی انجام گرفت. نتایج مربوط به سنتز شیشه زیستی حاوی نقره به روش سل-ژل و عملیات حرارتی شده در دمای 550 درجه سانتی گراد، نانو ذراتی با قطر متوسط کمتر از 15 نانومتر و توزیع همگن نقره در آن را می دهد. شرایط بهینه برای چاپ داربست با کیفیت قابل قبول (درصد، اندازه و نحوه توزیع حفره ها، ساختار منظم لایه ها بر روی یکدیگر و تکرار پذیری)، نسبت فاز پلیمر به پودر شیشه معادل یک به دو، غلظت 50 درصد پلیمر در حلال، ریترکشن 1/5 و درایو جییر 1200 است. داربست ساخته شده در شرایط بهینه خواص ضد باکتریایی قابل توجه، خاصیت زیست فعالی خوب، قابلیت زنده ماندن سلولی قابل قبولی و فعالیت آلکالین فسفاتاز بالایی از خود را نشان دادند. بدین ترتیب داربست های نانوکامپوزیتی چاپ سه بعدی با حفره های ماکرو (تا 500 میکرون) و میکرو سایز و درصد تخلخل تا 64 درصد در ساختار می توانند کاندیدای امیدوارکننده ای برای مهندسی بافت استخوان باشند.