ارائه روشی نوین برای بازسازی بافت عضلانی در دانشکدگان فنی دانشگاه تهران
ما دیجیتال: محققان دانشکدگان فنی دانشگاه تهران در پژوهش تازه خود، قدمی مهم در بازسازی و ترمیم بافت های لطمه دیده عضلانی برداشته اند.
به گزارش ما دیجیتال به نقل از دانشگاه تهران، این پژوهش با هدف طراحی و شبیه سازی نوعی داربست نوآورانه برای مهندسی بافت، توسط پارمیدا حریرچی، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی و تحت نظارت دکتر پیام زاهدی، دانشیار دانشکده مهندسی شیمی دانشکدگان فنی دانشگاه تهران انجام شده است.
زاهدی درباره ی اهمیت طراحی داربست در مهندسی بافت اظهار داشت: در عرصه مهندسی بافت، طراحی داربست هایی که محیط طبیعی رشد سلول ها را شبیه سازی کنند، چالشی بزرگ به شمار می آید. داربست های مناسب باید افزون بر تامین پشتیبانی مکانیکی، امکان اتصال، تکثیر و تمایز سلول ها را نیز فراهم آورند. در سلول های عضلانی، ایجاد نظم و جهت گیری مناسب برای بهبود خواص مکانیکی و انتقال مواد مغذی اهمیت ویژه دارد. علاوه بر این، داربست ها باید دارای خاصیت هایی همچون زیست سازگاری بالا، پایداری مکانیکی و قابلیت تخریب کنترل شده باشند تا بتوانند نقش خودرا بطور کامل ایفا کنند.
عضو هیات علمی دانشکدگان فنی درباره ی داربست طراحی شده در این پژوهش توضیح داد: «این داربست بر پایه الاستومرهای کریستال مایع (LCEs) تولید شده و بستری مناسب برای رشد و سازمان دهی سلول های عضلانی فراهم می آورد.
وی با اعلان اینکه الاستومرهای کریستال مایع به سبب خواص فیزیکی و مکانیکی منحصربه فرد، مواد مناسبی برای داربست های زیستی به شمار می روند، گفت: «این مواد قابلیت تغییر شکل در اثر تحریکاتی مانند دما و نور را دارند و به این علت در کاربردهایی همچون رباتیک نرم، عضلات مصنوعی و مهندسی بافت مورد توجه قرار گرفته اند. استفاده از این مواد در طراحی داربست های مهندسی بافت می تواند امکان تنظیم دقیق خاصیت های سطحی و مکانیکی را فراهم آورد و از این راه بر نحوه رشد و سازمان دهی سلول ها اثرگذار باشد.
دانشیار دانشکده مهندسی شیمی پروسه مطالعه را اینگونه توضیح داد: در این پژوهش، از واکنش شیمیایی پلیمریزاسیون تیول-اکریلات برای سنتز فیلم های LCE استفاده شد. نمونه های تولیدشده بعد از تابش فرابنفش مورد ارزیابی قرار گرفتند و خاصیت هایی مانند چگالی اتصال عرضی، تغییرات حرارتی و سطحی بررسی گردید. نتایج نشان داد که تابش فرابنفش منجر به افزایش چسبندگی سلول ها و نظم بخشی به آنها می شود. این تغییرات بمنظور اصلاح خواص سطحی داربست و افزایش قابلیت زیست سازگاری آن اعمال شد.
وی اضافه کرد: بمنظور بررسی عملکرد داربست ها، سلول های عضلانی C2C12 که سلول های پیش ساز عضلات اسکلتی موش هستند، بر روی این بسترها کشت داده شدند. نتایج نشان داد که سلول ها در زمینه های تابش یافته با فرابنفش، رشد و تمایز بهتری داشتند و به ساختار فیبریل های عضلانی منظم تبدیل شدند که شباهت زیادی به بافت طبیعی عضله دارد.
زاهدی درباره ی نتایج شبیه سازی داربست در محیط پایتون اظهار داشت: نتایج این شبیه سازی ها نشان داد که تابش اشعه فرابنفش بطور قابل توجهی تخلخل داربست و نظم سلولی را بهبود می بخشد. تحلیل ها برمبنای مدلهای دینامیکی و تصاویر شبیه سازی شده تأیید کرد که این تغییرات ساختاری در داربست، محیطی مناسب برای رشد و جهت دهی سلول ها به وجود می آورد.
دانشیار دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تهران دیگر یافته این پژوهش را بررسی تأثیر تابش فرابنفش بر خواص مکانیکی و حرارتی داربست مطرح کرد و اظهار داشت: مشاهده شد که تابش فرابنفش علاوه بر افزایش استواری داربست، سبب بهبود خواص شکل پذیری آن می شود و این خاصیت برای داربست هایی که در وضعیت فیزیولوژیکی قرار می گیرند، بسیار مهم است.
وی همین طور نتایج انجام آزمایش های زیستی برای ارزیابی زیست سازگاری داربست ها را چنین توضیح داد: نتایج حاصل از آزمون های چسبندگی و تمایز سلولی نشان داد که داربست های اصلاح شده با فرابنفش قابلیت بیشتری در پشتیبانی از رشد سلول ها دارند. به ویژه، مشاهده شد که سلول های C2C12 در این داربست ها بصورت منظم و در امتداد خاصی سازمان دهی می شوند که نشان دهنده تأثیر مثبت خواص سطحی داربست بر رفتار سلولی است. آزمایش های MTT (زنده مانی سلولی) نیز نشان داد که داربست های تابش یافته بطورکامل زیست سازگار هستند و بالاتر از ۹۰ درصد سلول های کشت شده بر روی آنها زنده می مانند. این نتایج نشان دهنده پتانسیل بالای این داربست ها برای کاربرد در مهندسی بافت است.
زاهدی، به کاربرد این داربست ها در ترمیم عضلات لطمه دیده، درمان بیماریهای عضلانی و تولید عضلات مصنوعی در محیط آزمایشگاهی اشاره نمود و اظهار داشت: نتایج این پژوهش نشان داد که داربست های تولید شده از الاستومرهای کریستال مایع تابش یافته با فرابنفش، علاوه بر زیست سازگاری بالا، قابلیت های منحصربه فردی در سازمان دهی سلول ها و تقلید از محیط طبیعی بافت دارند. همین طور روش های به کاررفته در این پژوهش می تواند الگویی برای طراحی داربست های زیستی در سایر بافت های بدن عرضه نماید و راه را جهت استفاده گسترده تر از مواد هوشمند در عرصه های مختلف مهندسی پزشکی را هموار کند.
نتایج این پژوهش با عنوان Experimental evaluation and simulation of myoblast cell alignment on the UV-irradiated liquid crystalline elastomers as a versatile tissue-engineered Scaffolding material بتازگی در نشریه Materials Today Chemistry انتشار یافته و بوسیله این لینک دردسترس است.
منبع: ما دیجیتال
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب