طراحي، ساخت و مشخصه يابي داربست سه بعدي نانوالياف الاستومري رسانا/ماتريس سلول زدايي شده جهت مهندسي بافت قلب

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

دكتري

امروزه انفاركتوس ميوكارد يا حمله قلبي يكي از اصلي‌ترين عامل مرگ‌ومير در جهان مي‌باشد. از جمله روش‌هاي نوين درمان بافت آسيب‌ديده مهندسي بافت است. از طرفي نانوالياف رسانا ساختار ويژه‌اي هستند كه اخيرا توجه محققين زيادي را در زمينه‌هاي مختلف به ويژه مهندسي بافت‌هايي مثل قلب به خود جلب كرده‌اند. لذا در اين پژوهش پلي گليسرول سباسات (PGS)/پلي كاپرولاكتون (PCL) كه يك تركيب پركاربرد در حوزه پزشكي مي‌باشد با پليمر رساناي پلي پيرول (PPy) با استفاده از روش پليمريزاسيون شيميايي پوشش داده شد. جهت توليد داربست كامپوزيتي نيز ژل تهيه شده از ميوكارد سلول زدايي شده با لايه نانو ليفي PGS/PCL/PPy تركيب شد. بدين منظور ابتدا پليمر PGS سنتز شد و سپس نانوالياف PGS/PCL با استفاده از روش الكتروريسي توليد گرديد. PGS سنتز شده با استفاده از آزمون‌هاي H-NMR و FTIR‌ مشخصه يابي شد. روش رويه پاسخ (RSM) به منظور بهينه‌سازي پارامترهاي فرآيند الكتروريسي و شرايط پليمريزاسيون PPy مورد استفاده قرار گرفت. از تصاوير FESEM به همراه EDX و ATR-FTIR جهت مشخصه يابي ساختارهاي توليدي استفاده شد. همچنين رسانايي الكتريكي و خاصيت الكتروفعالي نمونه‌ها با استفاده از روش پراب چهار نقطه‌اي و سيكلوولتاموگرام چرخه‌اي مورد ارزيابي قرار گرفت. آب دوستي، زيست تخريب پذيري و زيست سازگاري نمونه‌ها نيز مطالعه گرديد. رنگ‌آميزي هماتوكسيلين-ائوزين، ماسون تري كروم، آلسين بلو و بررسي محتواي DNA جهت ارزيابي فرآيند سلول زدايي مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه در بين 8 سيستم حلال مورد استفاده سيستم حلال دو جزئي CF/DMF به عنوان بهترين سيستم حلال مي‌باشد. شرايط بهينه براي الكتروريسي نانوالياف PGS/PCL عبارت است از غلظت پليمري w/v 18%، ولتاژ اعمالي kV 17 و فاصله cm 20. غلظت مونومري 05/0 مولار و زمان پليمريزاسيون 3/3 ساعت نيز توسط روش RSM به عنوان شرايط بهينه جهت حصول نانوالياف پوشش داده شده با كمترين قطر و رسانايي الكتريكي مورد هدف ( S/cm001/0)در نظر گرفته شد. با استفاده از اين شرايط قطر نانوالياف PGS/PCL/PPy بهينه توليدي 411 نانومتر و رسانايي الكتريكي آن S/cm 00108/0 بدست آمد. آب دوستي لايه نانو ليفي PGS/PCL بعد از پوشش دهي با PPy تغيير محسوسي نكرد. به علاوه حضور پيك‌هاي اكسايش و احيا در نمونه پوشش داده شده بيانگر خاصيت الكتروفعالي نمونه بود. آزمون زيست تخريب پذيري بيانگر كاهش وزن 39 و 33 درصدي براي نمونه‌هاي بدون پوشش و با پوشش PPy بعد از گذشت 24 هفته بود. بيش‌ترين زيست سازگاري نيز مربوط به نمونه سنتز شده با 05/0 مولار پيرول بود. عدم مشاهده هسته سلولي در آزمون رنگ‌آميزي هماتوكسيلين-ائوزين و سلول‌ها و رشته‌هاي عضلاني در رنگ‌آميزي ماسون تري كروم نشان از سلول زدايي مطلوب بافت ميوكارد داشت. محتواي DNA نيز در نمونه سلول زدايي شده به ميزان 17 برابر كاهش يافت. بيش‌ترين بقاي سلول‌هاي طبق آزمون MTS مربوط به داربست حاوي ژل ميوكارد سلول زدايي شده بود (PGS/PCL/PPyA/DMG). رفتار سلول‌ها روي اين داربست مشابه داربست PGS/PCL/PPyA بود و در هر دو داربست سلول‌ها روي داربست پخش شدند. همچنين نتايج حاصل از پاتولوژي داربست‌هاي مورد آزمون نشان داد كه بيش‌ترين نفوذ سلولي مربوط به داربست PGS/PCL/PPyA/DMG بود. بيش‌ترين درصد بيان پروتئين‌هاي خاص قلبي Cx43، MHC و cTnT به دليل اثر هم افزايي حضور PPy و ژل ميوكارد سلول زدايي شده نيز به داربست PGS/PCL/PPyA/DMG تعلق داشت (p value<0.001).

216596

تكنولوژي نساجي

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمد قانع، محمد پزشكي

محمد رفيعي نيا، حسين توانايي، شيدا لباف، لاله قاسمي