عنوان پایان‌نامه
تمایز سلول های بنیادی به سمت رده استخوانی بر روی داربست های الکتروریسی شده حاوی مواد زیست فعال
- رشته تحصیلی
- زیست شناسی - علوم سلولی وملکولی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس کیش شماره ثبت: 1501;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64181;کتابخانه پردیس کیش شماره ثبت: 1501;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64181
- تاریخ دفاع
- ۱۴ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- مهرداد ظهیری طوسی
- استاد راهنما
- سیدجلال زرگر
- چکیده
- امروزه تعداد زیاد بیمار نیازمند به پیوند بافت استخوانی در دنیا وجود دارد. مهندسی بافت یکی از روش‌هایی است که می‌توان از آن به عنوان منبعی برای تامین بافت پیوندی مورد نیاز این بیماران استفاده کرد. در مهندسی انواع بافت نیاز به داربست‌هایی است که ماتریکس خارج سلولی بافت‌های بدن را شبیه‌سازی می‌کند. الکتروریسی یکی از روش‌های تولید این گونه داربست‌ها است که این قابلیت را دارد که با استفاده از انواع پلیمرها، داربست‌هایی با الیافی در مقیاس نانو تولید کند که بستری مناسب برای رشد و تمایز سلول‌های بافت مورد نظر فراهم می‌کند. در این پژوهش داربست‌های الکتروریسی شده با استفاده از پلیمر پلی‌لاکتیک اسید تولید شد. پلی‌لاکتیک اسید یک پلیمر زیست تخریب پذیر است یعنی بعد از قرار گرفتن در بدن به مرور توسط بافت‌های اطراف جذب می‌شود و بافت طبیعی مورد نظر جایگزین آن می‌گردد. با این حال این پلیمر برای کشت سلول‌ها و قرار گیری در بدن ایده‌آل نیست و نیاز به اصلاحاتی دارد. برای سنجش تاثیر اصلاحات سطحی داربست روی میزان رشد و تمایز، سه نوع داربست شامل پلی‌لاکتیک اسید با پوشش کلاژن، پلی‌لاکتیک اسید با نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت و در نهایت پلی‌لاکتیک اسید با پوشش کلاژن و نانوذرات هیدروکسی آپاتیت ساخته شد. ساختار داربست‌های تولید شده و میزان تخلل آن‌ها با استفاده از عکس‌برداری الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین مقاومت مکانیکی داربست اندازه‌گیری شد. در مرحله نهایی سلول‌های بنیادی روی داربست کشت شد و میزان زنده ماندن و رشد سلول‌ها روی آن بررسی شد. در نهایت برای سنجش تأثیر داربست روی تمایز استخوانی آزمون‌های سنجش استخوانی شامل اندازه‌گیری آلکالین فسفاتاز، اندازه‌گیری رسوبات کلسیمی و بررسی بیان ژن‌های استخوانی انجام شد. نتایج آزمایش‌ها تأثیر داربست الکتروریسی شده پلی‌لاکتیک اسید و اصلاحات سطحی انجام شده روی آن را در تمایز به سمت بافت استخوانی نشان داد. کلید واژه‌ها: مهندسی بافت، سلول‌های بنیادی، الکتروریسی، داربست، تمایز استخوان
- Abstract
- The number of patients requiring bone grafts is growing constantly around the world. Tissue engineering is a new approach towards preparing a source for bone grafting. To grow tissues outside of the living body, firstly, there is a need for scaffold that can resemble natural extra cellular matrix. Electrosppining is a method for fabricationg nano-fibrous sheets using different types of polymers. These sheets can be used as a scaffold that prepares a suitable environment for growth and differentiation of stem cells. In this study, nano-fibrous scaffolds were produced using poly-L-lactide acid polymer. Poly-L-lacide acid is bioresorbable polymer which degrades gradually in body. Nevertheless poly-L-lactide acid alone is not a perfect candidate for attachment, growth and differentiation of seeded cells, so it is needed for Poly-L-lactide acid scaffolds to undergo some optimizations. Adding bioactive factors like Collagen and nano particles of hydroxyapatite are two ways to modificate surface of poly-L-lactide acid fibers. In order to analyze the impact of mentioned bioactive factors on growth and differentiation of mesenchymal stem cells, three type of scaffolds were made including poly-L-lactide acid scaffold coated with collagen, poly-L-lactide acid scaffold coated with nano particles of hydroxyapatite and poly-L-lactide acid scaffold coated with both collagen and nano particles of hydroxylapatite. After fabrication, morphology and porosity of scaffolds checked using surface electron microscopy. Next, mechanical porperties of scaffolds measured. Then mesenchymal stem cells were seeded on scaffolds and the levels of attachment and growth measured using MTT assay. At last level of differentiation measured using osteogenic indicatiors like alkaline phosphasate enzyme activity, amount ofcalcium sediments and expression of osteogenic genes. The overal results showed the positive impact of electrospun poly-L-lactide acid scaffolds, surface modifications and added bioactive factors on attachment, growth and differentiations of mesenchymal stem cells toward osteogenic tissue. Keywords: tissue engineerin, electrospun scaffolds, stem cells, osteogenic differentiation.
