Objective: To prepare silk fibroin/gelatin scaffold containing epidermal growth factor-like proteoglycan extracted from Oreochromis niloticus cartilage and characterize physical, chemical and biological properties of prepared scaffolds.

Material and Method: The physical properties of proteoglycan extracted from Oreochromis niloticus cartilage was characterized. Composite scaffold of silk fibroin and gelatin with different blend ratios, with and without proteoglycan, were prepared using a freeze drying technique. Physical, chemical and biological properties of these scaffolds were characterized and compared.

Results: The proteoglycan extracted from Oreochromis niloticus cartilage had a solubility of approximately 0.86±0.12 g/100 mL at room temperature. The pH of proteoglycan solution was about 6.55±0.44. Freeze-dried silk fibroin/gelatin scaffolds with different blend ratios, with and without proteoglycan, were prepared. All prepared scaffolds showed porous structures with high pore interconnectivity. 25:73.75:1.25 blend ratio of silk fibroin/gelatin/proteoglycan scaffolds showed the largest pores. Results from FTIR assay indicated that proteoglycan was successfully prepared as silk fibroin/gelatin/proteoglycan scaffolds. Silk fibroin/gelatin scaffolds containing proteoglycan not only showed higher water swelling ability than silk fibroin/gelatin scaffolds without proteoglycan but also promoted significantly higher fibroblast cell proliferation rate than those without proteoglycan.

Conclusion: Oreochromis niloticus cartilage contains proteoglycan which may be useful for promoting wound healing. This compound shows good solubility in water at room temperature and possesses neutral pH. It can be combined with silk fibroin and gelatin to form a scaffold which stimulates proliferation and growth of fibroblast cells. Blend ratio of 25:73.75:1.25, fibroin/gelatin/proteoglycan, is the most appropriate ratio for fabricating the scaffold for this application

การประยุกต์ใช้สารโปรติโอไกลแคนจากกระดูกอ่อนของ ปลานิลในโครงเลี้ยงเซลล์ไฟโบรอินจากไหมและเจลาติน เพื่อเร่งการหายของบาดแผลในระดับห้องปฏิบัติการปัญญา

วีรวัฒกพงศ์¹

พรอนงค์ อร่ามวิทย์^{2 *}

หลักสูตรสหสาขาวิชาวิศวกรรมชีวเวช คณะวิศวกรรมศาสตร์ ² ภาควิชาเภสัชกรรมปฏิบัติคณะเภสัชศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เขตปทุมวัน กรุงเทพมหานคร 10330

ผลการศึกษา: สารโปรติโอไกลแคนที่สกัดจากกระดูกอ่อนของปลานิลมีค่าการละลายในน้ำบริสุทธิ์เท่ากับ 0.86±0.12 กรัมต่อ 100 มิลลิลิตรที่อุณหภูมิห้อง และสารละลายโปรติโอไกลแคนมีค่าความเป็นกรดด่างประมาณ 6.55±0.44 โครงเลี้ยงเซลล์ที่ได้จากไฟโบรอินและเจลาตินในอัตราส่วนแตกต่างกันโดยมีและไม่มีสารโปรติโอไกลแคนเป็น องค์ประกอบ มีรูพรุนและมีการเชื่อมต่อของรูพรุนที่สูงโดยโครงเลี้ยงเซลล์ที่มีอัตราส่วนผสมของไฟโบรอิน/เจลาติน/ สารโปรติโอไกลแคนที่ 25:73.75:1.25 จะมีขนาดของรูพรุนใหญ่ที่สุด จากผลการวิเคราะห์โครงสร้างหมู่ฟังก์ชันของ โครงเลี้ยงเซลล์ที่ได้บ่งบอกโดยอ้อมว่าสามารถนำสารโปรติโอไกลแคนมาขึ้นรูปเป็นโครงเลี้ยงเซลล์ร่วมกับไฟโบรอิน และเจลาตินได้ โดยโครงเลี้ยงเซลล์ที่มีสารโปรติโอไกลแคนเป็นองค์ประกอบสามารถดูดซึมน้ำได้ดีกว่าโครงเลี้ยงเซลล์ ที่ไม่มีสารโปรติโอไกลแคนเป็นองค์ประกอบ และยังช่วยส่งเสริมให้เกิดการแบ่งตัวและเพิ่มจำนวนของเซลล์ผิวหนัง ได้ดีกว่าโครงเลี้ยงเซลล์ที่ไม่มีสารโปรติโอไกลแคนเป็นองค์ประกอบอย่างมีนัยสำคัญ

สรุป: กระดูกอ่อนของปลานิลมีส่วนประกอบของสารโปรติโอไกลแคนซึ่งคาดว่าสามารถช่วยส่งเสริมให้เกิดการหาย ของบาดแผลลึกได้ดียิ่งขึ้น โดยสารโปรติโอไกลแคนที่สกัดได้จากกระดูกอ่อนของปลานิลมีคุณสมบัติในการละลายน้ำ ได้ดีที่อุณหภูมิห้อง และมีค่าความเป็นกรดด่างค่อนข้างเป็นกลาง สามารถนำมาประยุกต์ใช้โดยการผลิตเป็น โครงเลี้ยงเซลล์ร่วมกับไฟโบรอินและเจลาตินที่มีคุณสมบัติในการกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ผิวหนังได้ โดย อัตราส่วนของไฟโบรอิน/เจลาติน/สารสกัดโปรติโอไกลแคนที่เหมาะสมสำหรับใช้รักษาบาดแผล คือ 25:73.75:1.25