Development of tissue scaffolds with nanoparticles for bone tissue engineering applications
Zeynep Püren Akgüner1, Ayça Bal Öztürk21Istinye University, Institute of Health Sciences, Stem Cells and Tissue Engineering Department, 34010, Istanbul, Turkey2Istinye University, Faculty of Pharmacy, Analytical Chemistry Department, 34010, Istanbul, Turkey
In this study, a series of gelatin-methacrylate (GelMA)/ Silk fibroin tissue scaffolds with different contents of layered double hydroxides (LDHs) were prepared (J/IF LDH), the effects of Mg/Al LDH nanoparticles on physical, chemical, mechanical and biological properties of scaffolds and their use as bone tissue were investigated. Mg/Al LDH nanoparticles were synthesized by hydrothermal method and characterized by FTIR, XRD, ICP-MS, TEM, particle size and zeta potential analysis. The cytotoxicity of Mg/Al LDH nanoparticles was assesed by using 3,(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay with osteoblast cell line. Mg/Al LDH nanoparticles were found to be non-toxic. J/ IF LDH tissue scaffolds were prepared by micro-molding technique under UV light in the presence of Irgacure2659 (photoinitiator). Their structure were characterized by FTIR analysis. Swelling analysis, mechanical strength test and cell-adhesion test were performed with osteoblast cell line. All results showed that tissue scaffolds with different contents of Mg/Al LDH nanoparticles have great potential in artificial bone tissue production for bone tissue engineering applications.
Keywords: Bone tissue engineering, Tissue scaffolds, Silk fibroin, LDH nanoparticles, GelMAKemik doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere nanopartikül katkılı doku iskelelerinin geliştirilmesi
Zeynep Püren Akgüner1, Ayça Bal Öztürk21İstinye Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Kök Hücre ve Doku Mühendisliği Bölümü, 34010, İstanbul, Türkiye2İstinye Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Analitik Kimya Bölümü, 34010, İstanbul, Türkiye
Bu çalışmada, farklı oranlarda çift katmanlı hidroksit bileşikleri (LDH) içeren bir seri jelatin-metakrilat (JelMA)/ İpek fibroin (J/IF LDH) doku iskeleleri hazırlanmış, LDH nanopartiküllerinin fiziksel, kimyasal, mekaniksel ve biyolojik özellikleri üzerine etkileri ve kemik dokusu olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Mg/Al LDH nanopartikülleri hidrotermal metot ile sentezlenmiş, FTIR, XRD, ICP-MS, TEM, partikül boyu ve zeta potansiyeli analizleri ile karakterize edilmiştir. Mg/Al LDH nanopartiküllerinin sitotoksisitesi osteoblast hücre hattı kullanılarak 3,(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil tetrazolyum bromid (MTT) testi ile belirlenmiş ve toksik olmadıkları bulunmuştur. J/IF LDH doku iskeleleri Irgacure2659 (fotobaşlatıcı) varlığında UV ışığı altında mikro-kalıplama tekniği ile hazırlanmıştır. Yapısı FTIR analizi ile karakterize edilmiştir. Şişme analizi, mekaniksel dayanım testi ve osteoblast hücreleri ile hücre-adezyon testi gerçekleştirilmiştir. Tüm sonuçlar, Mg/Al LDH nanopartikül katkılı doku iskelelerinin kemik doku mühendisliği uygulamaları için yapay kemik üretiminde kullanılabileceğini göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Kemik doku mühendisliği, doku iskelesi, İpek fibroin, LDH nanopartikülleri, JelMACorresponding Author: Ayça Bal Öztürk, Türkiye
Manuscript Language: Turkish