วัตถุประสงค์

• เพื่อขึ้นรูปทางชีวภาพของโครงเลี้ยงเซลล์แบคทีเรียลนาโนเซลลูโลส ไคโตซาน เจลาติน ไฮดรอกซีอะพาไทต์ (BNC-CS-GT-HAp scaffold)

• เพื่อศึกษาคุณลักษณะและศักยภาพของโครงเลี้ยงเซลล์แบคทีเรียลนาโนเซลลูโลส ไคโตซาน เจลาติน ไฮดรอกซีอะพาไทต์ (BNC-CS-GT-HAp scaffold)สำหรับการนำไปประยุกต์ใช้ในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูก

แนวคิด เหตุผล หรือสมมติฐาน

ภาวะกระดูกหัก (Bone defect) เป็นภาวะที่กระดูกแตกหักออกจากกัน ซึ่งสามารถเกิดการซ่อมแซมภายในร่างกายตามธรรมชาติ หรือไม่สามารถซ่อมแซมได้เอง จึงต้องทำการรักษาด้วยวิธีการปลูกถ่ายทดแทนด้วยวัสดุ ด้วยวิธีการรักษาแบบใช้วัสดุปลูกถ่าย ซึ่งเป็นการนำวัสดุมาเพื่อทำหน้าที่เป็นโครงร่างกระตุ้นให้เกิดการสร้างกระดูกขึ้นใหม่โดยรอบบริเวณที่วางวัสดุปลูกถ่าย หรือมีการเพิ่มจำนวนเข้าไปแทนที่ในชิ้นวัสดุปลูกถ่าย ดังนั้นจึงมีการศึกษาหาวิธีการใหม่เพื่อลดข้อจำกัดของ autograft เช่น เนื้อเยื่อกระดูกจากผู้บริจาค (allograft) แต่วัสดุชนิดนี้มีข้อจำกัด คือ ความสามารถของวัสดุในการชักนำให้เกิดการสร้างกระดูกขึ้นใหม่ (osteoinductivity) น้อยกว่า autograft และข้อเสียที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายกระดูก allogenic คือความเสี่ยงในการติดเชื้อที่อาจปนเปื้อนมาใน graft นั้นๆ เนื่องจากข้อจำกัดเหล่านี้จึงมีการศึกษาการพัฒนาวัสดุเลียนแบบชีวภาพ (biomimetic materials) เพื่อเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของการรักษาการบาดเจ็บ ดังนั้นการวิจัยและพัฒนาวัสดุเลียนแบบธรรมชาติทดแทนกระดูกจึงมีความจำเป็นในปัจจุบัน ชีววัสดุที่เหมาะสมสำหรับโครงเลี้ยงเซลล์กระดูกจำเป็นต้องใช้ชีววัสดุทั้งจากพอลิเมอร์และเซรามิกผสมรวมกัน โดยอาศัยประโยชน์ของพอลิเมอร์ในด้านคุณสมบัติเชิงกลและลักษณะที่คล้าย ECM ช่วยในการยึดเกาะและเจริญเติบโตของเซลล์ กับอาศัยคุณสมบัติด้านความแข็งแรงและการมีองค์ประกอบเหมือนกับส่วนอนินทรีย์ของกระดูกของเซรามิก โดยจะเป็นตัวชักนำให้เซลล์เปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์กระดูก งานวิจัยนี้เลือกใช้พอลิเมอร์ธรรมชาติจากแบคทีเรียนาโนเซลลูโลส และเซรามิกจากวัสดุว่องไวทางชีวภาพ (bioactive materials) ที่มีการปรับปรุงคุณสมบัติด้วยการเติมวัสดุว่องไวทางชีวภาพ เช่น ไฮดรอกซีอะพาไทต์ งานวิจัยนี้มีแนวคิดที่จะทำการพัฒนาโครงเลี้ยงเซลล์ที่มการเลียนแบบธรรมชาติจากแบคทีเรียนาโนเซลลูโลสร่วมกับการปรับปรุงคุณสมบัติด้วยไคโตซาน เจลาติน และไฮดรอกซีอะพาไทต์ ด้วยกระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพ (Biosynthesis) แล้วจึงศึกษาสมบัติทางกายภาพ ทางเคมี และทางชีวภาพของโครงเลี้ยงเซลล์ สำหรับงานวิศวกรรรมเนื้อเยื่อกระดูก