» عمومی
یکی از اهداف اصلی مهندسی بافت جداسازی سلول ها و رشد آنها روی یک داربست سه بعدی تحت شرایط کنترل شده است
شفا آنلاین>سلامت>پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با همکاری دانشگاه تهران داربستی حاوی مواد معدنی تولید کردند که منجر به ترغیب سلول های بنیادی به تغییر به سمت سلول های استخوان ساز یا آماده کردن بافت برای تولید سلول های استخوانی می شود.
به گزارش شفا آنلاین،مریم عطایی، مجری طرح هدف از مهندسی بافت را به کارگیری روش ها و مواد مهندسی برای ساخت بافت جدید زنده دانست و گفت: یکی از اهداف اصلی مهندسی بافت جداسازی سلول ها و رشد آنها روی یک داربست سه بعدی تحت شرایط کنترل شده است. سپس محصول تولید شده با استفاده از سلول های بنیادی به محل مورد نظر در بدن بیمار انتقال داده و داربست با گذشت زمان تخریب می شود.
وی یکی از مزایای این روش را نیاز کمتر بیمار به اعمال جراحی و کاهش طول دوره بهبودی ذکر کرد و یادآور شد: رویارویی با سیستم های حساس و پیچیده ای مانند بدن انسان استفاده از مواد داربستی را چالش برانگیز کرده است.
عطایی با اشاره به افزایش شیوع اختلالات استخوانی در جهان، خاطر نشان کرد: انتظار می رود میزان اختلالات استخوانی تا سال 2020 دوبرابر شود؛ به ویژه درمورد جمعیت هایی که در آنها کهولت و چاقی(Obesity) در اثر بی تحرکی ایجاد می‌شود.
این محقق تاکید کرد: بافت استخوان مهندسی شده با توجه به محدودیت نداشتن در استفاده و منتقل نشدن بیماری، به عنوان جایگزین مطلوب برای پیوندهای استخوانی معمول محسوب می‌شوند؛ زیرا هدف مهندسی بافت استخوان، القای بازسازی استخوان از طریق ترکیب سلول ها، بایومتریال ها و فاکتورهای رشد است.
مجری این طرح با بیان اینکه پیوندهای استخوانی فراوان برای بهبود ترمیم و بازسازی استخوان به کار برده می شوند، یادآور شد: ترمیم نواقص استخوانی با استفاده از مهندسی بافت، روش بهینه‌ای به شمار می آید؛ زیرا فرایند ترمیم با بافت خود بیمار انجام و با گذشت زمان بازسازی بافت تکمیل می شود.
وی با اشاره به مطالعات انجام شده در این زمینه، گفت: نتایج این تحقیقات نشان می دهد درمان های کلینیکی رایج برای ترمیم استخوان، محدودیت ها و پیچیدگی های زیادی دارند که این درمان ها شامل پیوند عضو به صورت آلوگرافت و اتوگرافت است.
عطایی با تاکید بر اینکه امروزه اتوگرافت ها به عنوان یک استاندارد طلایی برای پیوندهای استخوانی معرفی شده اند، اظهار کرد: این روش ترکیبات لازم برای القای استخوانی، استخوان سازی و هدایت استخوانی را دارد، اما اتوگرافت ها نیازمند برداشت استخوان از بیمار و جراحی مجدد هستند.
اینگونه پیوند استخوان گرانقیمت بوده و باعث ایجاد جراحت، جای زخم و سایر عوارض در بدن فرد اهداکننده می شود ضمن آنکه ریسک عمل جراحی به دلیل خونریزی، تورم، عفونت(Infection) و دردهای مزمن بالا است.
وی از اجرای تحقیقاتی در این زمینه خبر داد و گفت: این مطالعات با عنوان «طراحی و ساخت داربست های هیبریدی نانولیفی بر پایه پلی لاکتاید و آلجینات برای ارزیابی رفتار و زیستایی سلول های بنیادی» اجرایی شده است.
مجری طرح هدف از این پروژه را طراحی داربست هیبریدی و نانولیفی بر پایه پلی لاکتاید و آلجینات با استفاده از رسوبات معدنی هیدروکسی آپاتیت، جز معدنی استخوان طبیعی ذکر کرد که بتوان با استفاده از نمونه حاصل به ترمیم آسیب های استخوانی کمک کرد و جایگزین مناسبی برای روش های یاد شده به دست آورد.
به گفته این محقق داربست های نانولیفی تهیه شده از روش الکتروریسی به دلیل داشتن نسبت سطح به حجم بالا، تخلخل بالا در سایز نانو در مقایسه با ابعاد ماکرو و میکرو، «میانکنش» سلولی بهتری ایجاد می کنند و انتخاب مناسبی برای مهندسی بافت استخوان هستند، ضمن آنکه می توانند ماتریس خارج سلولی استخوان طبیعی را به خوبی تقلید کنند.
وی به بیان نحوه اجرای این پروژه پرداخت و گفت: ابتدا لازم بود بتوانیم نانو الیاف مناسبی از محلول های پلیمری پلی لاکتاید و آلجینات به دست آوریم که در این راستا شرایط متفاوت الکتروریسی، دما، ولتاژ و نرخ ترریق برای هر محلول آزمایش شد و برای الکتروریسی آلجینات از یک پلیمر سنتزی و زیست سازگار، پلی اتیلن اکساید، استفاده شد که نسبت های مختلفی از محلول پلیمری یادشده در محلول آلجینات را آزمایش کردیم.
عطایی اضافه کرد: پس از تعیین شرایط بهینه برای الکتروریسی، سه گروه داربست «خالص پلی لاکتاید»، «هیبریدی پلی لاکتاید و آلجینات» و «هیبریدی پلی لاکتاید و آلجینات حاوی بلورهای هیدروکسی آپاتیت در سطح» تهیه شد که با استفاده از روش غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن و قرارگیری به مدت 10 روز در دمای 37 درجه سانتیگراد به دست آمد. برای عدم انحلال نمونه های حاوی نانوالیاف آلجینات، قبل از قرارگیری نمونه ها در محلول شبیه سازی شده بدن، عملیات پایدارسازی دومرحله ای نمونه های حاوی آلجینات صورت گرفت.
وی با اشاره به اینکه نمونه ها برای بررسی ریز ساختار یا تایید تشکیل بخش معدنی، تحت آزمون های مختلف قرار گرفتند، گفت: در نهایت سازگاری نمونه ها با محیط زیستی بررسی شد که این آزمون با کشت سلول های بنیادی(Stem Cells) مزانشیمی بر سطح داربست ها صورت گرفت و میزان زیست سازگاری نمونه ها با یکدیگر مقایسه شدند.
مجری طرح به نتایج به دست آمده از این آزمایشات اشاره کرد و افزود: در خلال این آزمون دیده شد در نمونه هیبریدی حاوی جز معدنی نسبت به سایر نمونه ها، روند تکثیر سلولی کند بود. علت این امر تمایل سلول های بنیادی به تمایز بر سطح داربست یاد شده بود که منجر به افزایش تمرکز هسته سلولی بر تمایز استخوانی نسبت به تکثیر می شود.
به گفته وی در نمونه هیبریدی ترغیب سلول ها به تمایز به سمت سلول های استخوان ساز شده و در نهایت، برای استفاده در مهندسی بافت استخوان پیشنهاد داده شد.
عطایی یادآور شد: نمونه معرفی شده می تواند جایگزین مناسبی برای روش هایی چون استفاده از اتوگرفت ها، آلوگرفت ها و زنوگرفت ها باشد و از طرف دیگر می توان از سلول های بنیادی بدن خود فرد استفاده کرد تا خطر رد ایمنی را از بین برد.
به گفته وی این پروژه تحقیقاتی به راهنمایی دکتر ایمان شعبانی از دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مشاوره دکتر احسان سیدجعفری از گروه بیوتکنولوژی دانشگاه تهران اجرایی شده است.
به گزارش شفا آنلاین،مریم عطایی، مجری طرح هدف از مهندسی بافت را به کارگیری روش ها و مواد مهندسی برای ساخت بافت جدید زنده دانست و گفت: یکی از اهداف اصلی مهندسی بافت جداسازی سلول ها و رشد آنها روی یک داربست سه بعدی تحت شرایط کنترل شده است. سپس محصول تولید شده با استفاده از سلول های بنیادی به محل مورد نظر در بدن بیمار انتقال داده و داربست با گذشت زمان تخریب می شود.
وی یکی از مزایای این روش را نیاز کمتر بیمار به اعمال جراحی و کاهش طول دوره بهبودی ذکر کرد و یادآور شد: رویارویی با سیستم های حساس و پیچیده ای مانند بدن انسان استفاده از مواد داربستی را چالش برانگیز کرده است.
عطایی با اشاره به افزایش شیوع اختلالات استخوانی در جهان، خاطر نشان کرد: انتظار می رود میزان اختلالات استخوانی تا سال 2020 دوبرابر شود؛ به ویژه درمورد جمعیت هایی که در آنها کهولت و چاقی(Obesity) در اثر بی تحرکی ایجاد می‌شود.
این محقق تاکید کرد: بافت استخوان مهندسی شده با توجه به محدودیت نداشتن در استفاده و منتقل نشدن بیماری، به عنوان جایگزین مطلوب برای پیوندهای استخوانی معمول محسوب می‌شوند؛ زیرا هدف مهندسی بافت استخوان، القای بازسازی استخوان از طریق ترکیب سلول ها، بایومتریال ها و فاکتورهای رشد است.
مجری این طرح با بیان اینکه پیوندهای استخوانی فراوان برای بهبود ترمیم و بازسازی استخوان به کار برده می شوند، یادآور شد: ترمیم نواقص استخوانی با استفاده از مهندسی بافت، روش بهینه‌ای به شمار می آید؛ زیرا فرایند ترمیم با بافت خود بیمار انجام و با گذشت زمان بازسازی بافت تکمیل می شود.
وی با اشاره به مطالعات انجام شده در این زمینه، گفت: نتایج این تحقیقات نشان می دهد درمان های کلینیکی رایج برای ترمیم استخوان، محدودیت ها و پیچیدگی های زیادی دارند که این درمان ها شامل پیوند عضو به صورت آلوگرافت و اتوگرافت است.
عطایی با تاکید بر اینکه امروزه اتوگرافت ها به عنوان یک استاندارد طلایی برای پیوندهای استخوانی معرفی شده اند، اظهار کرد: این روش ترکیبات لازم برای القای استخوانی، استخوان سازی و هدایت استخوانی را دارد، اما اتوگرافت ها نیازمند برداشت استخوان از بیمار و جراحی مجدد هستند.
اینگونه پیوند استخوان گرانقیمت بوده و باعث ایجاد جراحت، جای زخم و سایر عوارض در بدن فرد اهداکننده می شود ضمن آنکه ریسک عمل جراحی به دلیل خونریزی، تورم، عفونت(Infection) و دردهای مزمن بالا است.
وی از اجرای تحقیقاتی در این زمینه خبر داد و گفت: این مطالعات با عنوان «طراحی و ساخت داربست های هیبریدی نانولیفی بر پایه پلی لاکتاید و آلجینات برای ارزیابی رفتار و زیستایی سلول های بنیادی» اجرایی شده است.
مجری طرح هدف از این پروژه را طراحی داربست هیبریدی و نانولیفی بر پایه پلی لاکتاید و آلجینات با استفاده از رسوبات معدنی هیدروکسی آپاتیت، جز معدنی استخوان طبیعی ذکر کرد که بتوان با استفاده از نمونه حاصل به ترمیم آسیب های استخوانی کمک کرد و جایگزین مناسبی برای روش های یاد شده به دست آورد.
به گفته این محقق داربست های نانولیفی تهیه شده از روش الکتروریسی به دلیل داشتن نسبت سطح به حجم بالا، تخلخل بالا در سایز نانو در مقایسه با ابعاد ماکرو و میکرو، «میانکنش» سلولی بهتری ایجاد می کنند و انتخاب مناسبی برای مهندسی بافت استخوان هستند، ضمن آنکه می توانند ماتریس خارج سلولی استخوان طبیعی را به خوبی تقلید کنند.
وی به بیان نحوه اجرای این پروژه پرداخت و گفت: ابتدا لازم بود بتوانیم نانو الیاف مناسبی از محلول های پلیمری پلی لاکتاید و آلجینات به دست آوریم که در این راستا شرایط متفاوت الکتروریسی، دما، ولتاژ و نرخ ترریق برای هر محلول آزمایش شد و برای الکتروریسی آلجینات از یک پلیمر سنتزی و زیست سازگار، پلی اتیلن اکساید، استفاده شد که نسبت های مختلفی از محلول پلیمری یادشده در محلول آلجینات را آزمایش کردیم.
عطایی اضافه کرد: پس از تعیین شرایط بهینه برای الکتروریسی، سه گروه داربست «خالص پلی لاکتاید»، «هیبریدی پلی لاکتاید و آلجینات» و «هیبریدی پلی لاکتاید و آلجینات حاوی بلورهای هیدروکسی آپاتیت در سطح» تهیه شد که با استفاده از روش غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن و قرارگیری به مدت 10 روز در دمای 37 درجه سانتیگراد به دست آمد. برای عدم انحلال نمونه های حاوی نانوالیاف آلجینات، قبل از قرارگیری نمونه ها در محلول شبیه سازی شده بدن، عملیات پایدارسازی دومرحله ای نمونه های حاوی آلجینات صورت گرفت.
وی با اشاره به اینکه نمونه ها برای بررسی ریز ساختار یا تایید تشکیل بخش معدنی، تحت آزمون های مختلف قرار گرفتند، گفت: در نهایت سازگاری نمونه ها با محیط زیستی بررسی شد که این آزمون با کشت سلول های بنیادی(Stem Cells) مزانشیمی بر سطح داربست ها صورت گرفت و میزان زیست سازگاری نمونه ها با یکدیگر مقایسه شدند.
مجری طرح به نتایج به دست آمده از این آزمایشات اشاره کرد و افزود: در خلال این آزمون دیده شد در نمونه هیبریدی حاوی جز معدنی نسبت به سایر نمونه ها، روند تکثیر سلولی کند بود. علت این امر تمایل سلول های بنیادی به تمایز بر سطح داربست یاد شده بود که منجر به افزایش تمرکز هسته سلولی بر تمایز استخوانی نسبت به تکثیر می شود.
به گفته وی در نمونه هیبریدی ترغیب سلول ها به تمایز به سمت سلول های استخوان ساز شده و در نهایت، برای استفاده در مهندسی بافت استخوان پیشنهاد داده شد.
عطایی یادآور شد: نمونه معرفی شده می تواند جایگزین مناسبی برای روش هایی چون استفاده از اتوگرفت ها، آلوگرفت ها و زنوگرفت ها باشد و از طرف دیگر می توان از سلول های بنیادی بدن خود فرد استفاده کرد تا خطر رد ایمنی را از بین برد.
به گفته وی این پروژه تحقیقاتی به راهنمایی دکتر ایمان شعبانی از دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مشاوره دکتر احسان سیدجعفری از گروه بیوتکنولوژی دانشگاه تهران اجرایی شده است.
نظرشما
آخرین اخبار