بزرگنمايي:
سرزمين ايرانيان- نتايج آزمايشات نشان داد که داربست حاوي مواد معدني منجر به ترغيب سلولها و تمايز به سمت سلولهاي استخوان ساز شده است.
مريم عطايي، مجري اين طرح پژوهشي گفت: يکي
از اهداف اصلي مهندسي بافت جداسازي سلولها و رشد آنها بر يک داربست سه بعدي
تحت شرايط کنترل شده است و در نهايت محصول توليد شده به محل مورد نظر در
بدن بيمار انتقال داده و داربست با گذشت زمان دچار تخريب مي شود.
وي يکي از مزاياي اين روش را نياز کمتر بيمار به اعمال جراحي و کاهش طول دوره بهبودي عنوان کرد.
اين پژوهشگر تاکيد کرد: بافت استخوان مهندسي
شده با توجه به عدم محدوديت در استفاده و عدم انتفال بيماري به عنوان
جايگزين مطلوب براي پيوندهاي استخواني معمول محسوب ميشوند، چراکه هدف
مهندسي بافت استخوان، القاي بازسازي استخوان از طريق ترکيب سلولها،
بايومتريال ها و فاکتورهاي رشد است.
عطايي با بيان اينکه پيوندهاي استخواني به
طور گسترده براي بهبود ترميم و بازسازي استخوان به کار برده مي شوند، گفت:
ترميم نواقص استخواني با استفاده از مهندسي بافت، روش بهينهاي بشمار مي
آيد زيرا فرايند ترميم با بافت خود بيمار انجام مي پذيرد و با گذشت زمان
بازسازي بافت تکميل مي شود.
وي اظهار داشت: نتايج تحقيقات نشان مي دهد
که درمانهاي کلينيکي رايج براي ترميم استخوان، داراي محدوديت ها و
پيچيدگيهاي زيادي است که اين درمانها شامل پيوند عضو به صورت آلوگرافت و
اتوگرافت است.
اين پژوهشگر با تاکيد بر اينکه امروزه
اتوگرافت ها به عنوان يک استاندارد طلايي براي پيوندهاي استخواني معرفي شده
اند، افزود: اين روش داراي ترکيبات لازم براي القاي استخواني، استخوان
سازي و هدايت استخواني است، هرچند که اتوگرافتها نيازمند برداشت استخوان از
بيمار و جراحي مجدد هستند.
عطايي عنوان کرد: اينگونه پيوند استخوان
گرانقيمت بوده و نيز باعث ايجاد جراحت، جاي زخم و ساير عوارض در بدن فرد
اهدا کننده مي شود ضمن آنکه ريسک عمل جراحي به دليل خونريزي، تورم، عفونت و
دردهاي مزمن بالا است.
وي گفت: اين مطالعات با عنوان «طراحي و ساخت
داربست هاي هيبريدي نانوليفي بر پايه پلي لاکتايد و آلجينات به منظور
ارزيابي رفتار و زيستايي سلول هاي بنيادي اجرايي شده است.
اين محقق هدف از اين پروژه را طراحي داربست
هيبريدي و نانوليفي بر پايه پلي لاکتايد و آلجينات با استفاده از رسوبات
معدني هيدروکسي آپاتيت، جزء معدني استخوان طبيعي ذکر کرد که بتوان با
استفاده از نمونه حاصل به ترميم آسيبهاي استخواني کمک کرد و جايگزين مناسبي
براي روشهاي ياد شده بدست آورد.
به گفته عطايي داربستهاي نانوليفي تهيه شده
از روش الکتروريسي بدليل داشتن نسبت سطح به حجم بالا، تخلخل بالا در سايز
نانو که در مقايسه با ابعاد ماکرو و ميکرو، «ميانکنش» سلولي بهتري ايجاد مي
کنند از اين رو انتخاب مناسبي براي مهندسي بافت استخوان است و ضمن آنکه مي
توانند ماتريس خارج سلولي استخوان طبيعي را به خوبي تقليد کنند.
وي گفت: براي اين منظور ابتدا لازم بود که
بتوانيم نانو الياف مناسبي از محلول هاي پليمري پلي لاکتايد و آلجينات بدست
آوريم که در اين راستا شرايط متفاوت الکتروريسي، دما، ولتاژ و نرخ ترريق
براي هر محلول آزمايش شد و براي الکتروريسي آلجينات از يک پليمر سنتزي و
زيست سازگار، پلي اتيلن اکسايد، استفاده شد که نسبتهاي مختلفي از محلول
پليمري ياد شده در محلول آلجينات مورد آزمايش قرار گرفت.
اين محقق گفت: پس از تعيين شرايط بهينه براي
الکتروريسي، سه گروه داربست «خالص پلي لاکتايد»، «هيبريدي پلي لاکتايد و
آلجينات» و «هيبريدي پلي لاکتايد و آلجينات حاوي بلورهاي هيدروکسي آپاتيت
در سطح» تهيه شد که با استفاده از روش غوطه وري در محلول شبيه سازي شده بدن
و قرار گيري به مدت 10 روز در دماي 37 درجه سانتيگراد بدست آمد.
عطايي افزود: به منظور عدم انحلال نمونه هاي
حاوي نانوالياف آلجينات، قبل از قرارگيري نمونه ها در محلول شبيه سازي شده
بدن، عمليات پايدارسازي دو مرحله اي نمونه هاي حاوي آلجينات صورت گرفت.
وي با بيان اينکه نمونه ها براي بررسي ريز
ساختار و يا تاييد تشکيل بخش معدني، تحت آزمونهاي مختلف قرار گرفتند،
عنوان کرد: در نهايت سازگاري نمونه ها با محيط زيستي مورد بررسي قرار گرفت
که اين آزمون با کشت سلولهاي بنيادي مزانشيمي بر سطح داربست ها صورت گرفت و
ميزان زيست سازگاري نمونه ها با يکديگر مقايسه شدند.
اين محقق اظهار داشت: در خلال اين آزمون
ديده شد که در نمونه هيبريدي حاوي جز معدني نسبت به ساير نمونهها، روند
تکثير سلولي کند بود که علت اين امر تمايل سلولهاي بنيادي به تمايز بر سطح
داربست ياد شده بود که منجر به افزايش تمرکز هسته سلولي بر تمايز استخواني
نسبت به تکثير مي شود.
به گفته وي در نمونه هيبريدي ترغيب سلولها
به تمايز به سمت سلول هاي استخوان ساز شده و در نهايت، براي استفاده در
مهندسي بافت استخوان پيشنهاد داده شد.
اين محقق خاطرنشان کرد: نمونه معرفي شده مي
تواند جايگزين مناسبي براي روشهايي چون استفاده از اتوگرفتها، آلوگرفتها و
زنوگرفتها باشد و از طرف ديگر مي توان از سلولهاي بنيادي بدن خود فرد
استفاده کرد تا خطر رد ايمني را از بين برد.
به گفته عطايي اين پروژه تحقيقاتي به
راهنمايي ايمان شعباني از دانشکده مهندسي پزشکي دانشگاه صنعتي اميرکبير و
مشاوره احسان سيدجعفري از گروه بيوتکنولوژي دانشگاه تهران اجرا شده است.