مطالعه ي خواص مكانيكي داربست الكتروريسي پلي يورتان-نانوذره ي گرافن اكسيد كاهش يافته و تاثير آن بر روي اتصال و تكثير سلول هاي پيش ساز قلبي موش

كارشناسي ارشد

پس از انفاركتوس ميوكارد كه به اسم حمله¬ي قلبي شناخته مي¬شود، جريان خون و اكسيژن‌رساني به عضله¬ي قلبي مختل شده كه سبب مرگ سلول‌هاي قلبي در آن ناحيه مي‌شود و به دليل جايگزيني ماهيچه‌هاي تخريب‌شده‌ي قلب با اسكار فيبري، تغييرات ظاهري و عملكردي در عضله‌ي قلب رخ مي‌دهد؛ كه اين اسكار نمي‌تواند به‌طور منظم منقبض شود و هدايت¬گر مناسبي براي سيگنال‌هاي الكتريكي نيست. مهندسي بافت قلب با ايجاد شرايط مناسب جهت تركيب سلول¬ها و داربست سه بعدي، اين امكان را مي¬دهد كه هم¬زمان يك ساختار مكانيكي محافظ براي سلول¬هاي قلبي، و نيز حضور سلول¬هاي قلبي به منظور بازسازي بافت آسيب ديده را داشته باشيم. اين ساختار سه بعدي كه به اسم پچ قلبي شناخته مي¬شود به محل انفاركت شده پيوند زده مي¬شود و كارآيي قلب را بهبود مي¬بخشد. مطالعات پيشين خواص ساختاري و مكانيكي، به طور خاص خاصيت ناهمسانگردي پچ¬هاي قلبي و تاثير آن بر روي رفتارهاي سلولي را مورد مطالعه قرار نداده¬اند. در اين پژوهش با استفاده از روش الكتروريسي پچ نانوفيبري از جنس پلي¬يورتان-نانوذره گرافن به دو روش فيبرهاي با جهت¬گيري موازي و جهت¬گيري اتفاقي تهيه شده و از نانوذره¬ي گرافن اكسيد كاهش¬يافته به منظور بهبود خواص مكانيكي و همچنين بهبود هدايت الكتريكي با توجه به خاصيت رسانايي اين ماده استفاده شد. سپس خواص مكانيكي سفتي و ناهمسانگردي، خواص شيميايي و ساختاري داربست¬ها بررسي شدند. سپس سلول¬هاي ماهواره¬اي موش بر روي داربست¬هاي تهيه شده كشت داده¬شده و با استفاده از ميكروسكوپ فلورسنت و الكتروني تاثير اين خواص بر روي رشد، مورفولوژي، تكثير، تمايز و بيان ژن سلول¬ها به روش Real-Time PCR بررسي شد. نتايج بدست¬آمده نشان داد كه داربست¬هاي موازي با گرافن اكسيد كاهش يافته با داشتن بيشترين مدول يانگ برابرkPa 3/168 در حالت تر بهترين تاثير بر روي رشد و تكثير سلول¬ها را داشته و بيشترين بيان ژن Troponin I سلول¬ها، 56% بيشتر نسبت به ساير داربست¬ها، بر روي اين داربست اتفاق افتاد. به¬طور كلي دراين پژوهش نشان داده شد كه روش الكتروريسي روشي مناسبي براي ساخت پچ قلبي با خواص ساختاري و مكانيكي همانند بافت قلب است و افزودن گرافن اكسيد كاهش¬يافته باعث بهبود خواص مكانيكي و الكتريكي داربست¬ها مي¬شود كه در مجموع بهبود اين خواص و نزديك بودن آن¬ها با خواص ماتريكس برون¬سلولي (ECM) طبيعي قلب، باعث بهبود رشد و تمايز سلول¬هاي ماهواره¬اي موش به سلول¬هاي پيش¬ساز قلبي مي¬شود. كلمات كليدي: مهندسي بافت، الكتروريسي، پچ قلبي، خواص مكانيكي،ناهمسانگردي، گرافن اكسيد كاهش¬يافته، پلي¬يورتان

191769

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيم زر حسين زاده

مهندسي پزشكي - بيو مكانيك

دكتر مهدي نويدبخش