عنوان پایان‌نامه
پایش مستقیم و بررسی پارامترهای عملیاتی(مهندسی) در مهندسی بافت ریه با استفاده از بیوراکتور اختصاصی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - زیست پزشکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73907
- تاریخ دفاع
- ۰۵ اسفند ۱۳۹۴
- دانشجو
- سیدحسین محفوظی موسوی
- استاد راهنما
- قاسم عموعابدینی
- چکیده
- بیماریهای ریوی یکی از اصلیترین علل مرگ و میر در جهان است. برای بیماریهای حاد ریوی، پیوند ریه راه درمانی اصلی محسوب میشود. به دلیل کمبود میزان پیوند، توجه به روشهای جایگزین همچون مهندسی بافت بسیار مورد توجه بوده است. ریه دارای بافتی دشوار و پیچیده است که تقلید ماتریس خارج سلولی آن جهت برقرار کردن عملکرد بافت ریه بسیار دشوار است. به همین دلیل توجه پژوهشگران به توسعه مهندسی بافت ریه با استفاده از داربست طبیعی بدون سلول (آسلولار) جلب شده است. در این روش با حفظ اجزای اصلی ماتریس خارج سلولی و معماری ریه، اجزای سلولی حذف میشود تا بستر لازم جهت فرآیند سلول نشانی مجدد با استفاده از منبع سلولی مناسب فراهم گردد. علیرغم پیشرفتهای زیاد در زمینه مهندسی بافت ریه، هنوز پارامترهای مهندسی مؤثر در بیوراکتور مهندسی بافت ریه بررسی نشده است. به دست آوردن این اطلاعات، جهت پیشبرد زمینه مهندسی بافت ریه ضروری است. انتقال مناسب و کافی اکسیژن از فاز گازی به محیط کشت جهت زندهمانی، رشد و فعالیت سلولی لازم است. این امر زمانی اهمیت دوچندان پیدا میکند که سلول‌ها در بافت 3 بعدی نشانده شود. داشتن درک درستی از نرخ انتقال اکسیژن (OTR) از فاز گازی به محیط کشت و ضریب حجمی انتقال جرم (kLa) لازمه توسعه و بهبود عملکرد بیوراکتورهای مهندسی بافت ریه است. در این تحقیق عملکرد زیستی و مهندسی بیوراکتور مهندسی بافت ریه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج رنگ آمیزی H&E و آنالیز میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) عدم وجود سلول پس از فرایند سلول زدایی و نیز حضور و چسبندگی سلولی پس از فرایند سلول نشانی مجدد را نشان داد. ارزیابی انتقال جرم اکسیژن در بیوراکتور به دو روش سیستم سولفایت و دینامیک گازدهی در نرخهای مختلف هوادهی، سرعت همزن، نرخ شیکینگ و نرخ پرفیوژن محیط کشت مورد بررسی قرار گرفت و عملکرد و کارایی بیوراکتور تایید شد. در نهایت، بافت ریه آسلولار با سلولهای HUVECs سلول نشانی مجدد شد و سنجش فعالیت سلولی بوسیله پایش مستقیم میزان OTR در دو حالت کشت یکی با استفاده از پرفیوژن و دیگری با استفاده از پرفیوژن و شیکینگ انجام شد. با استفاده از شیکینگ و در نتیجه بهبود انتقال اکسیژن از فاز گازی به فاز مایع، افزایش فعالیت سلولی مشاهده شد. اعمال شیکینگ در کنار پرفیوژن منجر به افزایش 68 درصدی مصرف اکسیژن توسط سلول ها و همچنین ا
- Abstract
- چکیده بیماریهای ریوی یکی از اصلیترین علل مرگ و میر در جهان است. برای بیماریهای حاد ریوی، پیوند ریه راه درمانی اصیلی محسیوب میشود. به دلیل کمبود میزان پیوند، توجه به روشهای جایگزین همچون مهندسی بافت بسیار مورد توجه بوده است. ریه دارای بافتی دشوار و پیچیده است که تقلید ماتریس خارج سلولی آن جهت برقرار کردن عملکرد بافت ریه بسیار دشوار است. به همین دلیل توجه پژوهشگران به توسعه مهندسی بافت ریه با استفاده از داربست طبیعی بدون سیلول )آسلوالر( جلب شده است. در این روش با حفظ اجزای اصلی ماتریس خارج سلولی و معماری ریه، اجزای سلولی حذف میشود تا بستر الزم جهت فرآیند سلول نشانی میدد با استفاده از منبع سلولی مناسب فراهم گردد. علیرغم پیشرفتهای زیاد در زمینه مهندسی بافت ریه، هنوز پارامترهای مهندسی مؤثر در بیوراکتور مهندسی بافت ریه بررسیی نشده است. به دست آوردن این اطالعات، جهت پیشبرد زمینه مهندسی بافت ریه ضروری است. انتقال مناسب و کافی اکسییژن از فاز گازی به محیط کشیت جهت زندهمانی، رشد و فعالیت سلولی الزم است. این امر زمانی اهمیت دوچندان پیدا میکند که سیلول ها در بافت 3 بعدی نشانده شود. داشتن درک درستی از نرخ انتقال اکسیژن )OTR )از فاز گازی به محیط کشیت و ضیریب حیمی انتقال جرم )kLa )الزمه توسیعه و بهبود عملکرد بیوراکتورهای مهندسیی بافت ریه اسیت . در این تحقیق عملکرد زیستی و مهندسی بیوراکتور مهندسی بافت ریه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج رنگ آمیزی E&H و آنالیز میکروسیکوپ الکترونی نگاره )SEM )عدم وجود سیلول پس از فرایند سیلول زدایی و نیز حضور و چسبندگی سلولی پس از فرایند سلول نشانی میدد را نشان داد. ارزیابی انتقال جرم اکسیژن در بیوراکتور به دو روش سییستم سولفایت و دینامیک گازدهی در نرخهای مختلف هوادهی، سرعت همزن، نرخ شیکینگ و نرخ پرفیوژن محیط کشت مورد بررسی قرار گرفت و عملکرد و کارایی بیوراکتور تایید شد. در نهایت، بافت ریه آسلوالر با سلولهای HUVECs سیلول نشیانی میدد شد و سنیش فعالیت سلولی بوسیله پایش مستقیم میزان OTR در دو حالت کشت یکی با اسیتفاده از پرفیوژن و دیگری با اسیتفاده از پرفیوژن و شییکینگ انیام شید. با استفاده از شیکینگ و در نتییه بهبود انتقال اکسییژن از فاز گازی به فاز مایع، افزایش فعالیت سیلولی مشیاهده شید. اعمال شیکینگ در کنار پرفیوژن منیر به افزایش 61 درصدی مصرف اکسیژن توسط سلول ها و همچنین افزایش 5 ساعته زنده مانی سلول ها شد. کلمات کلیدی: انتقال جرم، بیوراکتور، پایش مستقیم، داربست سلول زدایی شده، مهندسی بافت ریه
