عنوان پایان‌نامه
بررسی نحوه کشت سلولهای عصبی در محیط کشت تحت تاثیر میدان الکتریکی و تاثیر پلیمر های سنتزی بر آن
- رشته تحصیلی
- بیوفیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 38400;کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 10427ب
- تاریخ دفاع
- ۲۶ شهریور ۱۳۸۷
- دانشجو
- هاله خوشخوی دلشاد
- استاد راهنما
- حمید مباشری
- چکیده
- میدانهای الکتریکی با شدتهای mV/mm 1000-10 می توانند تاثیرات مهمی درنحوه رشد و تغییرات ساختاری سلول و نیروهای انقباضی داخل سلولی داشته باشند که به تغییر موفولوژی سلولها تحت میدان الکتریکی می انجامد . مکانیسم پاسخ سلولها به میدان الکتریکی به خوبی شناخته شده نیست اما وجه مشترک این پاسخها افزایش غلظت کلسیم داخل سلولی می باشد. همچنین استطاله های نورونها دارای دسته های فشرده میکروتوبولها هستند که موازی با محور استطاله ها و در قسمت مرکزی آنها قرار گرفته اند . میکروتوبولها ممان دوقطبی قابل ملاحظه ای ایجاد می کنند که تحت میدان الکتریکی بسته به جهت میدان نسبت به بردار ممان دوقطبی می تواند به پایداری یا ناپایداری میکروتوبولها می انجامد . در این بررسی اولیه به طور تقریبی نشان دادیم که چرخش استطاله ها ی نورونها در میدان الکتریکی به نحوی است که به پایداری بیشتر میکروتوبولها در میدان الکتریکی می انجامد. این تغییر جهت در حضور PEG کاهش می یابد که می تواند تاییدی برنقش فشار هیدرواستاتیک داخل سلولی در تغییر جهت استطاله ها باشد. در مواردی نیز تشکیل ساختار های لاملیپودیوم مانند در طول استطاله ها, کشیدگی جسم سلولی آستروسیتهای پروتوپلاسمیک در راستای میدان الکتریکی , گرد شدن گذرای جسم سلولی نورونها و تقسیم شدن جسم سلولی آستروسیتهای پروتوپلاسمیک تحت میدان الکتریکی دیده شده است که می تواند با افزایش غلظت کلسیم داخل سلولی و فعال شدن مسیرهای مولکولی داخل سلولی تحت تاثیر آن مرتبط باشد. همچنین علایم مرگ سلولی مانند کاهش طول استطاله ها و یا تغییرویژگیهای سطح سلول در حضور میدان الکتریکی افزایش می یابد. رشد کاتدی استطاله ها نیز به صورت موردی مشاهده شد که می تواند به علت توزیع نامتقارن ماکرومولکولهای غشایی و افزایش نامتقارن غلظت کلسیم داخل سلولی باشد . مشاهده موردی رشد کاتدی استطاله ها می تواند به خاطر پایین بودن سرعت رشد نورونهای سیستم عصبی مرکزی پستانداران و احتمال آسیب دیدن سلولها در زمان لازم برای پاسخ به میدان باشد. آسیب برگشت ناپذیر نورونها و آستروسیتهای پروتوپلاسمیک با کاهش سطح سلول همراه بوده است که از نشانه های مرگ آپوپتوزی سلول است با این وجود در آستروسیتهای فیبروس و سلولهای میکروگلیال متورم شدن جسم سلولی مشاهده گردید که می تواند از نشانه های مرگ نکروزی باشد. زمان لازم برای بروز
- Abstract
- Electric fields of 10-1000 mV/mm have shown marked effects on the growth pattern and contraction forces in different types of cells, leading to a variety of morphological responses. The mechanism by which cell responses to electric field is not well understood however; most of observations indicate involvement of intracellular calcium concentration elevation. Several experiments showed that microtubules could be ferroelectric. Neurons contain bundles of microtubules paralleled along the long axis of neuritis. Microtubules have large dielectric dipole moment which may respond to electric field leading to some changes in cell morphology. The decrease of reorientation in the presence of PEG molecules indicates possible of role of hydrostatic pressure. Following the application of electric field various effect were observed to some extent, including; formation of lamellipodium like structures along the neurite shaft, extension of protoplasmic astrocyte cell bodies perpendicular to the electric field line, transient rounding of neuron cell body, and division in protoplasmic astrocyte cell bodies. These morphological changes could be the result of activation intracellular signaling pathways and possible intracellular calcium concentration elevation. Morphological alterations due to cell death, like retraction of neuritis and changing cell surface properties increased in the presence of electric field. Preferential growth of neuritis toward the cathode was also observed in some cases and proposed to be the result of asymmetrical redistribution of membrane macromalecules and intracellular calcium concentration in the cathodal side of neurons. Low growth rate and probability of cell death observed when cathodotropic response studies in long time incubation, where of shortcoming of this study. Our observations showed shrinkage of neuron cell bodies and protoplasmic astrocytes, a dominant morphological characteristic of apoptosis., that lead to cell death. This w
