کیتوسان یک پلیمر طبیعی است که در مهندسی بافت کاربرد دارد .
زیرا زیست تخریب پذیرو زیست سازگار بوده و ساختاری شبیه به lgcosaminoglycan دارد .
کیتوسان حتی به شکل اسکفولدها مختلخل وهیدروژل و فیبر و icrosphere ساخته می شود استفاده کیتوسان در بافت های مختلفی نظیر ک استخوان - کبد – شبکه عصبی – عروق خونی – غضروف و پوست همچنین کیتوسان برای رهایش پروتئین ها مانند فاکتورهای رشد نیز بکارمی رود .
کیتین دومین پلیمر طبیعی فراوان در طبیعیت عداز سلولز است جز اصلی پوست سخت پوستان و میگوها را تشمیل می دهد .
کیتوسان می تواند در رنج وسیعی از وزن های مولکولی و درجات deacetyalation تهیه می شود .
کیتوسان در محلول خنثی نا محلول است مانند گلوتامیک اسید ، هیدروکلریک اسید ، لاکتیک اسید ، استیک اسید ، فرمیک اسید و بوتیریک اسید ل می شود .
بنابراین اسکفولوهاو وسایلایش سپروتئین که از کپیوسان ساخته می شوند حت شرایط راحتتری از PLGA ساخته می شوند چون PLGA نیاز به حلال های ارگانیک دارد مثل تیلن کلرید .
بار مثبت داشتن کیتوسان باعث می شوند که بتواند برای رهایشبارهای منفی نظیر پروتئین های اسیدی DNA,glycosaminoglycan از آن استفاده کرد.
کتیوسان برای ترمیم زخم های باز کاربرد زیادی دارد .
کیتوسان سرعت بهبود زخم های باز فزایش می دهد و کیتوسان سرعت نفوذ (PMN)polymarphnuclear را افزایش داده و کلاژن بیشتری از فیبروبلاست تولیدمی کند .
آماده سازی اسکفولوهای یتوسانی : برای آماده سازی اسکفولاهای کیتوسازی و کیتین در مهندسی بافت از تکنیک Freeze-dryاستفاده می شود اثر شرایط Freeze –dry روی سایز و شکل تخلخل ها بررسی شده است .
محلول 1 تا 3 درصد کیتوسان در 2/0 مول اسید استیک آماده شد سپس 3 تا 5 میلی متر از این محلول در لوله صاف و صیغلی ریخته شده و تا 20- یا 78- یا 196- درجه سانتی گراد سرد کرده ودر همین حالت توسط اوله صاف و صیغلی ریختهشده .
سپس اسکفولدها با هیدروکسید سدیم تااتانول خیش شده تابا خارح شده استات اکفولد ه صورت پایدار در بیاید .
سپس با SEM سایز حفرات دیده شد که خطر حفرات بین 40 تا 250میکرومتر تغیر کرده در دماهای مختلف سرد کردن.
در بررسی های دیگر اثر پیوندهای شبکه ای گلوتا را لدئیذ روی شکل اسکفولدهای کیتوسانی بررسی شده .
به طورخلاصه ، 5/2 درصد وزنی از کستوسان در 1 درصد اسید استیک حل شد .
گلوتارالوئید بامیزان 33 را درصد غلظت وزنی کیتوسان اضافه شد واجازه داده شده که درهای محیط به مدت 24 ساعت قبل از خشک کردن در خلاء واکنش دهد و به این ترتیب اسکولد متخلخل حاصل می شود .
ر یک بررسی دیگر ماتریس متخلخل کیتین ساخته شد .
کیتین در محلول 5 درصد لیتیم لرید – دی میتل استامید با غلظت 5/0 درصد وزنی حل می شود.
تقریباٌ 100 میلی متر از این محلول 3/0 تا 3 گرم کلسیم کربنات به صورت محلول سوسپانسیون در می آید .
به این محلول اجازه داده می شود که برای دو روز تبخیر شود و محصول آن ژل کتنین – کلسیم کربنات ت سپس این ژل در دمای اتاق و به مدت 2 ساعت در مجاور HCL قرار داد .
می شود تا دی اکسید کربن تولید کند .
سپس ژل با آب شسته شده تا حلال های باقی مانده خارج شده و سپس در هوا خشک می شود .
نتیجه روش اسکفولد کیتینی با سایز خطرات بین 100 تا 1000 میکرو متر است .
فرمولاسیون برای کاربردهای مهندسی بافت : کیتوسان با فرمولاسیون های مختلف برای بافت هایمختلف استفاده می شود نظیر : ستخوان – پوست غضروف – کبد – شبکه عصبی – عروق خونی .
استخوان : کیتوسان یا صورت وسیع برای مهندسی یافت استخوان استفاده می شود .
خاصیت هداست سلول های استخوانی در کلیدسان وجود دارد .
سلول های بنیادی مغز استخوان در حضور کیتوسان بیشتر به سلول های استئوپلاست تبدیل می شوند تا درغیاب کیتوسان .
کیتوسان هدایت سلول های استخوان ساز را در محیط invivo افزایش می دهد از طریق گول زدن فاکتورهای رشد سدر محل زخم .
در یک تحقیق Tamura و yoshihara از کامپوزیت کربوکسی متیل – کیتین هیدروکسی آپتیت برای ساخت اسکفولدهای ترمیمی استخوان استفاده کردند .
کربوکسی متیل – کیتین یکی از مشتقات حل شده در آب کیتین است (PH7.4) که از واکنش کیتین با مونو کلرو استیک اسید .
این اصلاح بدست آمده بود از محلول سوسپانسیون پودر کیتین در 40 تا 50 درصد هیدروکسیدسدیم با سدیم سولفات این سوسپانسیون در دمای 20 درجه سانتیگراد به مدت 12 ساعت سرد می شود سپس این کیتین قلیایی گرم شده در 2- پرو پانول و پودرمنو کلرواستیک اسید اضافه می شود تا زمانی که محلول به صورت خنثی در بیاید .
در نتیجه درجه خلوص کرپوکسی متیل – کیتین که به این روش بدست می‌آید تقریباٌ 70 درصد است کامپوزیت کربوکسی میتل – کیتین باهیدروکسی آپارتیت به صورت مخلوط محلول 3 درصد کربوکسی متیل – کیتین با20 درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت آماده می شود .
اینمخلوط در نیتروژن مایع سرد شده وحشنک می شود .
در نتیجه اکفولد کامپوزیتی با قطر ذرات کمتر 100 میکرو متر حاصل می شود .
این اسلفولدها همراه با اسلفولدهای کربوکسی متیل کتین و اسکفولد های هیدروکسی آپاتیت به تنهایی در سوراخ ایی به عمق 4 میلی متر که در استخوان فمور موش یجاد شده قرارمی گیرند .
12 هفته بعد از جراحی اثراتدرمانی استخوان بررسی شد و نرخ رشد و ضخامت استخوان در نمونه حاوی کامپوزیت کربوکسی مثیل – کیتین با هیدروکسی آپاتیت بود .
در مطالعه دیگری Park از اسفنج کیتوسانی که فاکتور رشد (PDGF) روی قرار گرفته بود برای رشد استخوان فک استفاده کرد .
در آن مطالعه کیتوسان باتری پلی فسفات شبکه شده و Freeze – dry که به این ترتیب کیتوسان اسفنجی با خطرات 00 میکرو متر حاصل شد این اسفنج ها یک روز در محلولی از PDGF غوطه ور شده وپس Freeze-dry شد در نتیجه مقدار 100 تا 400 نانو گرم از PDGF روی قرار گرفت .
سپس سلول های استئوبلاست موش روی آن قرار گرفت رشد سلول های چسبیده با اسفنج و تکثیر آنها در نمونه با PDGF بیتر بود نمونه بدون PDGF اسفنج ها با PDGF در استخوان موش قرار داده شده و رشد استخوان در آنها بررسی شد .
چهار هفته بعد تغییر شکل بیرونی و درونی استخوان بررسی شد و مشخص شد که درمان با اسفنج های حاوی PDGF .
غضروف : Hanson در یک تحقیق ازکیتوسان به منظور کمک به ترمیمغضروف آسیب دیده استفاده کرد .
محلول 1 تا 5/1 درصد وزنی از کیتوسان در یک مول اسید استیک سردشده برای ساخت اسکوفولد سپس اسکفولد در یک مول اسید استیک سردشده برای ساخت اسکفولد .
سپس اسکفولد ک مول هیدروکسید سدیم قرار گرفته و با محلول با فر فسفات شسته شده سپس این محلول منجمد شده و کنئروسایت های دوی آن قرار گرفتند .
کند روسایت ها تکثیر شدند در اسکفولد و ECM و Protecogcan تولید کردند که شناسهای غضروف شفاف است .
پوست : کیتوسان در ساختارهایی که جایگزین پوست می شوند استفاده می شود .
این اسکوفلدها از حا کردن لاژن گاوی نوع I و III و کندراتین ولفات و کیتوسان با DD 95% در 1/0 درصد ساید استیک بدست می آید .
1 میلی لیتر از این محلول یک روز در 70- درجه سانتی گراد سرد شده و در خلاء خشک می شود .
سپس اسکتولدها در مجلورت 70 درصد اتانول قرار می گیرند .
روی این اسکولدها فیبروبلاست های انسانی و سلول های اندوتلیال قرار گرفته و برای 10 روز رورش داده می شوند سپس روی این اسکوفلدها کرایتنوسایتها قرار گرفته و 21 دیگر پرورش یابند .
در روی این اسلفولد یک ECM جدید از فیبرو بلاستها ظاهر شده بعلاوه سلول های اندوتلیال ECM شبیه به ساختار مویرگی می سازند .
این بافت همچنین دارای لایه های مختلفی مثل پوست است شامل : Stratum corneum – Stratum granulosum – stratum spino sum – basal layer و یک اپی درم چند لایه .
در حالت دیگر پوسته کیتوسان - هپارتن استفادهمی شود یک باعث تسریغ در سرعت اپیتلیزاسیون زخم های باز می شود یک سری زخم در محیط in-vitro در نمونه ها ایجاد شده و با سه نمونه زیر پوشیده می شود : پوسته کستوسان - هپارین پوسته کیتوسان سرم Fetal calf 2 درصد .
ومشاهده شده که زخم از 10 زخمی که با پوسته کیتوسان – هپارین پوشیده شده بودند کاملاٌ ترمیم شدند و 3 زخم از 10 زخمیکه با پوسته کیتوسانی پوشیده شده بودند و هیچ زخمی در سرم 2 درصد Fetal calf بهبود نیافت .