بررسی سمیت سلولی و خونی هیدروژل صمغ عربی/ژلاتین

خلاصه فارسی

هیدروژل‌ها، ساختارهای سه بعدی با محتوای آب بالا می‌باشند. ماهیت آبدوستی و ساختار متخلخل هیدروژل‌ها، سبب کاربرد گسترده‌‌ی آن‌ها در زمینه‌ی پزشکی و دارورسانی شده است. در این مطالعه، از پلیمرهای طبیعی ژلاتین و صمغ عربی برای سنتز هیدروژل‌ها استفاده شد. همچنین، از Fe3+ به عنوان عامل ایجاد اتصال عرضی در ساختار هیدروژل استفاده گردید. به دلیل اهمیت زیست سازگاری هیدروژل‌ها در کاربردهای درمانی مانند ترمیم زخم، پس از سنتز هیدروژل ها ، خواص کاربردی و مهم آن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. روش کار: در این پژوهش، دو نوع هیدروژل با غلظت‌های متفاوت Fe3+ ساخته شدند و سپس هیدروژل‌ها از نظر زمان ژل شدن، محتوی آب اولیه، ظرفیت تورم، محتوی ژل و قابلیت نگهداری آب مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه، غلظت بهینه از Fe3+ انتخاب شد. در مرحله‌ی بعد، خاصیت خودترمیم شوندگی هیدروژل به صورت ماکروسکوپیک مشاهده شد. سپس، آزمایش‌های سمیت سلولی (آزمایش MTT) برای بررسی اثرات سمیت هیدروژل‌ها و آزمون همولیز برای تعیین زیست سازگاری خونی آن‌ها در شرایط آزمایشگاهی صورت گرفتند. نتایج: نتایج این پژوهش نشان داد که خصوصیات فیزیکوشیمیایی هیدروژل‌ها با تغییر غلظت Fe3+، به راحتی قابل تغییر است. نتایج بدست آمده از ارزیابی خاصیت خود ترمیم شوندگی هیدروژل‌ها نشان داد که قطعات بریده شده هیدروژل پس از چند دقیقه تماس در سطح مشترکشان به طور کامل ترمیم شدند. همچنین، در تمام غلظت‎های هیدروژل زنده ماندن سلولی بیش از 70 درصد نشان داده شد، در نتیجه هیدروژل‌های بر پایه صمغ عربی/ژلاتین سمیت سلولی پایینی دارند و می‌توان آن‌ها را به عنوان مواد زیست سازگار در نظر گرفت. نتایج حاصل از آزمون همولیز نیز حاکی از سمیت خونی بسیار پایین هیدروژل ‌های سنتز شده از صمغ عربی و ژلاتین بود. نتیجه‌گیری: نتایج بالا نشان می‌دهد که هیدروژل‌های سنتز شده از پلیمرهای طبیعی سازگاری زیستی بالا و سمیت پایینی دارند، در نتیجه می‌توانند برای کاربرد در زمینه‌های پزشکی و دارورسانی به عنوان گزینه‌ی مناسب مورد استفاده قرار گیرند.

عنوان انگليسی

The cytocompatibility and hemocompatibility evaluation of Arabic gum/Gelatin hydrogel

خلاصه انگلیسی

Introduction: Hydrogels are three-dimensional structures with high water content. The hydrophilic nature of hydrogels has led to their widespread use in the field of medicine and drug delivery. In this study, natural polymers of gelatin and gum arabic were used for the synthesis of hydrogels. Also, Fe3+ was used as a cross-linking agent in the hydrogel structure. In the following, due to the importance of biocompatibility of hydrogels in therapeutic applications such as wound healing, after the synthesis of hydrogels, their practical and important properties were evaluated. Methods: In this research, two types of hydrogels with different concentrations of Fe3+ were made and then the hydrogels were evaluated in terms of gelation time, initial water content, swelling capacity, gel content and water retention ability. Next, the optimal concentration of Fe3+ was selected. In the next step, the self-healing property of the hydrogel was observed macroscopically. Then, cytotoxicity tests (MTT test) were performed to investigate the toxicity effects of hydrogels and hemolysis test to determine their blood biocompatibility in laboratory conditions. Results: The results of this research showed that the physicochemical properties of hydrogels can be easily changed by changing the Fe3+ concentration. The results obtained from the evaluation of the self-healing property of hydrogels showed that the cut parts of the hydrogel were completely repaired after a few minutes of contact at their interface. Also, in all hydrogel concentrations, cell viability was shown to be more than 70%, so gum arabic/gelatin based hydrogels have low cytotoxicity and can be considered as biocompatible materials. The results of the hemolysis test also indicated very low hemotoxicity of hydrogels synthesized from gum arabic and gelatin. Conclusion: The above results show that hydrogels synthesized from natural polymers have high biocompatibility and low toxicity, so they can be used as a suitable option for application in the fields of medicine and drug delivery.

Document Downloads