Ανάπτυξη και in vitro χαρακτηρισμός βιολογικών και φυσικών ιδιοτήτων νανοϋλικών με εφαρμογή στην αναγέννηση αρθρικού χόνδρου:
Creators: name: Σακελλαρίου, Κυριακή Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Αρθρικός χόνδρος
Νανοϋλικά
Χιτοζάνη
Articular cartilage
Nanomaterials
Chitosan

description: Ο φυσιολογικός αρθρικός χόνδρος αποτελεί το πιο σημαντικό τμήμα μιας άρθρωσης και η κυριότερη λειτουργία του είναι η προστασία της αρθρικής επιφάνειας των οστών από δυνάμεις τριβής, ενώ έχει την ικανότητα να κατανέμει ομοιόμορφα τα φορτία που ασκούνται κατά την κίνηση. Λόγω της έλλειψης αιμοφόρων αγγείων και νεύρων στον αρθρικό χόνδρο, η επιδιόρθωση και επούλωση των βλαβών που υφίσταται δεν είναι δυνατή με φυσικό τρόπο. Η ιστομηχανική αποτελεί έναν διεπιστημονικό κλάδο, ο οποίος βασίζεται στο συνδυασμό κυττάρων, ικριωμάτων και παραγόντων ανάπτυξης με στόχο την αναγέννηση αρθρικού ιστού. Η διπλωματική αυτή εργασία αποτελεί το πρώτο στάδιο του προγράμματος «ΝανοΑρθροχόνδρος», στα πλαίσια του οποίου θα δημιουργηθεί ένα εμφύτευμα για την αναγέννηση αρθρικού χόνδρου σε περιοχές που έχουν υποστεί βλάβες. Προκειμένου να επιτευχθεί η ανάπλαση του αρθρικού ιστού είναι απαραίτητη η παρασκευή ενός κατάλληλου ικριώματος στο οποίο θα γίνει η ανάπτυξη και ο πολλαπλασιασμός των χονδροκυττάρων. Το πρώτο, όμως, στάδιο αυτού του εγχειρήματος είναι η παρασκευή και μελέτη/χαρακτηρισμός του υλικού στη μορφή λεπτού υμενίου ως αναφορά. Στόχος, λοιπόν, της εν λόγω διπλωματικής εργασίας είναι η βελτιστοποίηση των συνθηκών εναπόθεσης των λεπτών υμενίων χιτοζάνης και μίγματος χιτοζάνης/ζελατίνης σε διάφορες αναλογίες πάνω σε μεταλλικό υπόστρωμα με την τεχνική της περιστροφικής εναπόθεσης (Spin Coating), καθώς και η μελέτη της επιφάνειας και της βιολογικής τους συμπεριφοράς. Η μελέτη της τοπογραφίας των λεπτών πολυμερικών υμενίων έγινε με τη μέθοδο της Μικροσκοπίας Ατομικών Δυνάμεων (AFM) και της υδροφιλικότητας με μέτρηση της γωνίας διαβροχής (Contact Angle). Η ποσοτική ανάλυση του πολλαπλασιασμού των κυττάρων έγινε με το πρωτόκολλο ΜΤΤ, ενώ η απεικόνιση των κυττάρων με τη βοήθεια της Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης (SEM). Στα πλαίσια της διεπιστημονικότητας της ιστομηχανικής αρθρικού χόνδρου είναι σημαντικός ο συνδυασμός της τεχνογνωσίας, καθώς και των τεχνικών που χρησιμοποιούνται ώστε να προκύψει ένα προϊόν καινοτομίας, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί στην αναγέννηση του αρθρικού χόνδρου και σε άλλες βιοϊατρικές εφαρμογές.
description: The natural articular cartilage (hyaline cartilage) comprises the most important part of a joint and its main function is to protect the articular surface of bones from abrasion, while it is capable of distributing movement loads evenly. Cartilage is an avascular and aneural tissue and its repair and healing when damaged is not easy in a physical way. Tissue Engineering is an interdisciplinary area, based on the combination of cells, scaffolds and growth factors aiming at the regeneration of articular tissue. This diploma thesis is the first stage of the program “NanoΑrthrochondros”, part of which will be the construction of an implant for cartilage regeneration where the articular cartilage is damaged. Before the reformation of the articular tissue, it is important that an appropriate scaffold is prepared so that chondrocytes grow and proliferate. The first stage, though, of such a project is the preparation and study/characterization of the material as a thin film, which will be used as a reference. So the aim of this diploma thesis is the optimization of the conditions under which the thin films of chitosan and blends of chitosan/gelatin in different proportions are deposited onto a metallic substrate by spin coating, as well as the study of their surface properties and their biological behavior. The study of polymeric thin films topography was conducted by Atomic Force Microscopy (AFM) and their surface wettability properties by Contact Angle measurements. The quantitative analysis of the cell proliferation was conducted by the MTT protocol, while Scanning Electron Microscopy (SEM) gave the cells imaging results. The interdisciplinary aspect of Tissue Engineering in articular cartilage renders the combination of expertise, as well as the techniques used, important so that a new and innovative material will be achieved, which will be used in articular cartilage regeneration and other biomedical applications.