Shiraz University Iranian Journal of Veterinary Research 1728-1997 24 2 2023 06 01 Zoledronate loaded polylactic acid/polycaprolactone/hydroxyapatite scaffold accelerates regeneration and led to enhance structural performance and functional ability of the radial bone defect in rat زولدرونیت همراه با داربست پلی‌لاکتیک اسید/پلی‌کاپرولاکتون/هیدروکسی آپاتیت تسریع کننده ترمیم بافت استخوانی و بهبود بخش پتانسیل عملکردی و ساختاری ضایعه استخوان زند زبرین در موش صحرایی 122 135 7149 10.22099/ijvr.2023.43807.6421 EN A. Oryan Department of Pathobiology, School of Veterinary Medicine, Shiraz University, Shiraz, Iran S. Hassanajili Department of Chemical Engineering, School of Chemical and Petroleum Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran S. Sahvieh Graduated from School of Veterinary Medicine, Shiraz University, Shiraz, Iran Journal Article 2022 05 18 <strong>Background:</strong> One of the most common concerns in the regeneration of massive bone defects necessitating surgery and bone grafts is the application of tissue engineering using drug delivery. Zoledronate is a well-known effective drug for the healing bone fractures in osteoporotic patients. <strong>Aims:</strong> An attempt was made to design a more efficient bone scaffold with polycaprolactone, polylactic acid, and hydroxyapatite. <strong>Methods:</strong> The scaffold was fabricated by freeze-drying and indirect 3D printing approaches. X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, rheometry, scanning electron microscopy, and neutral red tests were performed to characterize the scaffold. qRT-PCR was also done to define the osteoinductivity and angiogenic induction capacity of this scaffold. Forty rats were selected and randomly divided into four groups: the control group, which received no treatment, the autograft group, scaffold group, and Zol-loaded scaffold group (n=10 in each group). The injured area was studied by radiology, biomechanical analysis, histopathology, histomorphometry, immunohistochemistry, and CT scan analyses. <strong>Results:</strong> The qRT-PCR results demonstrated significantly higher expression levels of <em>OPN</em>, <em>OCN</em>, and <em>CD31</em> markers in the scaffold group when compared to the control group (P<0.05). Histopathologically, the newly formed bone tissue was significantly detected in the Zol-loaded scaffold and autograft groups in comparison with the non-treated group (P<0.001). The immunohistochemistry (OC marker), biomechanical, and histomorphometric results indicated a significant improvement in the regeneration of the injured area in the groups treated with autologous bone and Zol-loaded scaffold compared to the non-treated group (P<0.05). <strong>Conclusion:</strong> The Zol-loaded scaffold accelerated bone regeneration, and led to enhanced structural performance and functional ability of the injured radial bone in rats. <strong>پیشینه:</strong> یکی از نگرانی‌های متداول در ترمیم ضایعات وسیع استخوانی ضرورت استفاده از جراحی و گرفت‌های استخوانی قابل قبول با استفاده از رها سازی دارو در مهندسی بافت می‌باشد. زولدرونیت دارویی شناخته شده و موثر در ترمیم شکستگی بافت استخوان در بیماران مبتلا به پوکی استخوان است. <strong>هدف:</strong> در مطالعه حاضر تلاش شد داربستی کارآمد برای ترمیم استخوان با استفاده از پلی‌کاپرولاکتون/پلی‌لاکتیک اسید/هیدروکسی آپاتیت طراحی و ساخته شد. <strong>روش کار:</strong> داربست با روش‌های پرینتینگ سه بعدی غیرمستقیم و خشک کردن انجمادی ساخته شد. آزمون‌های رئومتری، نوترال رد، میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس و طیف سنجی FTIR به منظور تعیین ویژگی‌های داربست بر روی آن انجام گرفت. آزمون qRT-PCR برای تعیین قدرت داربست در میزان بیان ژن‌های موثر در رگ‌زایی و استئواینداکشن انجام گرفت. چهل موش صحرایی برای این آزمایش تجربی انتخاب شده و به چهار گروه ده تایی به شرح زیر تقسیم شدند: گروه کنترل که در آن هیچ درمانی صورت نگرفت، گروه اتوگرفت، گروه داربست، و گروه داربست همراه با زولدرونیت. ارزیابی‌های هیستوپاتولوژی، بیومکانیک، ایمونوهیستوشیمی، رادیولوژی و سی‌تی اسکن بر روی منطقه دچار ضایعه انجام گرفت. <strong>نتایج:</strong> نتایج qRT-PCR نشان داد که سطح بیان مارکرهای استئوپونتین و استئوکلسین و CD31 در گروه داربست در مقایسه با گروه کنترل به طور معنی‌داری بالاتر بود (P<0.05). از منظر هیستوپاتولوژی تشکیل بافت جدید استخوانی در گروه‌های اتوگرفت و زولدرونیت-داربست نسبت به گروه درمان نشده تفاوت معنی‌داری نشان داد (P<0.001). نتایج ایمونوهیستوشیمی (مارکر اوستئوکلسین) و بیومکانیک و هیستومورفومتری حاکی از آن بود که پیشرفت معنی‌داری در ترمیم در گروه‌های درمان شده با استخوان اتوگرفت و زولدرونیت-داربست در مقایسه با گروه درمان نشده وجود داشت (P<0.05). <strong>نتیجه‌گیری:</strong> گروه زولدرونیت همراه با داربست موجب افزایش پتانسیل ترمیمی بافت استخوانی شده و در نهایت بهبود پتانسیل ساختاری و عملکردی ضایعه استخوان رادیوس موش صحرایی را رقم زد. https://ijvr.shirazu.ac.ir/article_7149_fb64454ef99155fc92d748bbba726aec.pdf