การคืนสภาพเนื้อเยื่อกระดูกบนวัสดุเชิงประกอบไคโตซานและแคลเซียมฟอสเฟตที่เตรียมโดยกระบวนการแพร่ผ่านแผ่นเยื่อ

Bone tissue regeneration on chitosan/calcium phosphate composites prepared by membrane diffusion process

Name: ผกามาส ธนพัฒน์

ThaSH: วัสดุเชิงประกอบ

ThaSH: ไคโตแซน

ThaSH: แคลเซียมฟอสเฟต

Abstract: สารอนินทรีย์ที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในกระดูกได้แก่ แคลเซียมฟอสเฟต อย่างไรก็ตามแคลเซียมฟอสเฟตเพียงอย่างเดียวมีความสามารถในการเหนี่ยวนำให้เซลล์มายึดเกาะต่ำ ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงมีแนวคิดที่จะเตรียมวัสดุเชิงประกอบไคโตซานและแคลเซียมฟอสเฟต เนื่องจากเป็นที่รู้จักกันดีอยู่แล้วว่าไคโตซานมีประจุบวกที่จะเกิดปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้ากับประจุลบของผนังเซลล์ได้ส่งผลให้เซลล์ยึดเกาะสูง แคลเซียมฟอสเฟต 2 ชนิดคือ ชนิดผลึกไฮดรอกซีอะพาไทต์หรือไดแคลเซียมฟอสเฟตไดไฮเดรตถูกสังเคราะห์ไฮบริดให้เป็นเนื้อเดียวกันกับสารละลายไคโตซานด้วยกระบวนการแพร่ผ่านแผ่นเยื่อ จากนั้นขึ้นรูปเป็นโครงเลี้ยงเซลล์สามมิติด้วยการทำแห้งเยือกแข็ง แล้วนำโครงเลี้ยงเซลล์ดังกล่าวมาวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของแคลเซียมฟอสเฟต สัณฐานวิทยา รวมทั้งทดสอบความเข้ากันได้กับเซลล์ไลน์สร้างกระดูก ผลการวิเคราะห์พบว่าวัสดุ เชิงประกอบที่เตรียมได้ประกอบไปด้วยสารอนินทรีย์อยู่ในช่วง 35 – 45 เปอร์เซ็นต์ วัสดุเชิงประกอบไคโตซานและแคลเซียมฟอสเฟตทั้ง 2 ชนิดมีอัตราส่วนแคลเซียมต่อฟอสฟอรัส 1.61 หรือ 0.92 ซึ่งใกล้เคียงกับค่าตามทฤษฏีของไฮดรอกซีอะพาไทต์หรือไดแคลเซียมฟอสเฟตไดไฮเดรตตามลำดับ เอกซ์เรย์ดิฟแฟกชันของวัสดุ เชิงประกอบไคโตซานและแคลเซียมฟอสเฟตแสดงพีกเฉพาะที่ 2θ ประมาณ 26° และ 32° ซึ่งเป็นพีกเฉพาะของไฮดรอกซีอะพาไทต์ หรือพบพีกเฉพาะที่ 2θ ประมาณ 20.94, 29.25, 30.50, 34.15 และ 34.42 ซึ่งเป็นพีกเฉพาะของไดแคลเซียมฟอสเฟตไดไฮเดรต จากผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าไฮดรอกซีอะพาไทต์หรือไดแคลเซียมฟอสเฟตไดไฮเดรตสามารถถูกสังเคราะห์ไฮบริดในสารละลายไคโตซานด้วยกระบวนการแพร่ผ่านแผ่นเยื่อ โครงเลี้ยงเซลล์วัสดุเชิงประกอบไคโตซานและแคลเซียมฟอสเฟต(ไฮดรอกซีอะพาไทต์หรือไดแคลเซียมฟอสเฟต ไดไฮเดรต) ที่ขึ้นรูปจากการทำแห้งเยือกแข็งแสดงให้เห็นถึงการเชื่อมต่อโครงสร้างของรูพรุนภายใน ผลการทดสอบความเข้ากันได้กับเซลล์ไลน์สร้างกระดูก พบว่าโครงเลี้ยงเซลล์ไคโตซานหรือไคโตซาน/แคลเซียมฟอสเฟตไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ไลน์สร้างกระดูก MCT3T - E1 ดังนั้น วัสดุเชิงประกอบที่มีรูพรุนของ ไคโตซานและแคลเซียมฟอสเฟตจึงเป็นวัสดุที่น่าสนใจในการนำไปใช้สำหรับวิศวกรรมเนื้อเยื้อกระดูกต่อไป

Abstract: Main component of inorganic substances in bone is calcium phosphate (CaP). CaP alone, however, limits in cell attachment. Thus, the aim of this work is to prepare chitosan/CaP composites. Since it is well known that chitosan having positive charges to electrostatically interact with negative charges of cell membrane, resulting in high cell attachment. Two kinds of calcium phosphate, Hydroxyapatite (HAp) or Dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) was homogeneously hybridized into chitosan solution by membrane diffusion process. The three-dimensional scaffolds were obtained by freeze-drying. The characterizations of CaP, morphology and osteoblast compatibility of the obtained scaffolds were examined. It was found that as prepared composites contained an inorganic content in range of 35-45%. Two types of chitosan/CaP composites contained calcium to phosphorus ratios of 1.61 or 0.92 which were closely to theoretical calcium to phosphorus ratios of HAp or DCPD, respectively. XRD patterns of chitosan/CaP composites showed the specific peaks 2θ at 26° and 32° which were those of HAp or 2θ around 20.94°, 29.25°, 30.50°, 34.15° and 34.42° which were those of DCPD. From these results, indicated that HAp or DCPD could be hybridized into chitosan solution through membrane diffusion process. Chitosan/CaP (HAp or DCPD) composite scaffolds formed by freeze-drying showed interconnected porous structure. From biocompatibility test revealed that neither chitosan nor chitosan/CaP scaffolds have not show cytotoxicity to MC3T3-E1 osteoblast cell line. Therefore, the porous chitosan/CaP composite scaffolds should be considered as potential materials for bone tissue engineering.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: วันเพ็ญ เตชะบุญเกียรติ

Role: ที่ปรึกษา

Email : Wanpen.Tac@Chula.ac.th

Name: พสุธา ธัญญะกิจไพศาล

Role: ที่ปรึกษา

Email : Pasutha.T@Chula.ac.th

Created: 2551

Modified: 2563-08-09

Issued: 2563-08-09

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/58789

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ประยุกต์และเทคโนโลยีสิ่งทอ

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Phakamat Thanaphat.pdf	5 MB	2	2021-04-15 13:58:19

ใช้เวลา

0.032976 วินาที