لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

هدف: بررسی کیفی روند بهبود زخم استخوانی را در دو داربست زنوگرفت و هیدروکسی آپاتیت/تری کلسیم فسفات.مواد و روش ها: طی یک مطالعه تجربی 5 سر خرگوش نیوزلندی با وزن تقریبی 2 کیلوگرم مورد مطالعه کیفی قرار گرفتند. حیوانات با استفاده از تزریق 60 mg/kg کتامین (Sigma-Aldrich, Germany) و 6 mg/kg زایلازین(Sigma-Aldrich, Germany)  بیهوش شدند. پس از ایجاد حفره ای به ابعاد 3´2 سانتی متر در استخوان تیبیای حیوان، داربست های مورد نظر در پای حیوان قرار گرفت. قابل ذکر است که داربست زنوگرفت در اندام تحتانی راست حیوان و در اندام تحتانی دیگر داربست تجاری به عنوان گروه کنترل قرار داده شد. در پایان ماه دوم خرگوش ها کشته شده و سپس میزان ترمیم در استخوان تیبیای خرگوش ها با استفاده از تصاویر رایولوژیک ارزیابی شد. برای تایید روند پیشرفت ترمیم بافتی، نمونه ها پس از دکلسیفیه شدن تحت رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین قرار گرفت.یافته ها: با توجه به نتایج به دست آمده در مطالعه حاضر نقص ایجاد شده در استخوان تیبیای خرگوش توسط داربست سنتتیک HA/TCP و داربست زنوگرفت تهیه شده از استخوان اسفنجی گوسفند به خوبی ترمیم شد.نتیجه گیری: داربست زنوگرفت، ادغام استخوانی بهتری را در مقایسه با داربست تجاری نشان داد.

در سالهای اخیر در کشور ایران هرساله حدود 22000 مرگ و 70000 مجروح بعلت حوادث رانندگی اتفاق می افتد، که تقریبا 92 درصد از مجروحین دارای شکستگی های استخوانی هستند و جهت ترمیم آسیب های استخوانی به ارتوپدی مراجعه می کنند. طی گزارشات منتشر شده از دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، حدود 85 درصد از پیوندهای مغز استخوان بعلت تهاجم باکتری ها و قارچها ناموفق بوده اند. تکنیک استفاده از داربست ها بعنوان بستر مناسبی برای تکثیر و رشد سلول ها و بافت ها از جمله راهکارهای ترمیم بافت های صدمه دیده می باشد. با این وجود استفاده از داربست های زیست سازگار به منظور درمان نقایص استخوانی همواره با چالشهای زیادی از جمله عدم استحکام، زیست سازگاری پایین، طول عمر پایین سلولهای روی داربست بعلت تهاجم باکتری ها و قارچ ها روبرو بوده است. در این راستا از مهمترین اهداف این تحقیق، بررسی خواص سیتوتوکسیسیتی داربست های پوشش دار شده با نانوذرات کیتوزان - آلژینات، بررسی امکان رشد و حیات سلولهای استخوانی روی داربست های بدون پوشش و پوشش دار شده با نانوذرات بودند. نتایج بدست آمده نشان داد که سلول ها بر روی داربست های پوشش دار شده با نانوذرات در مقایسه با داربست های بدون پوشش بطور طبیعی رشد کردند. همچنین میزان چسبندگی سلول های استخوانی پس از 72 ساعت در این داربست ها به شکل نرمال صورت گرفت. از طرفی دیگر بررسی ساختار داربست ها با میکروسکوپ الکترونی نشان داد که داربست های پوشش دار شده با نانوذرات کیتوزان- آلژینات دارای خلل و فرج کافی برای رشد سلولهای استئوبلاست می باشند.

بدن انسان به طور خود به خود قادر به ترمیم نقایص استخوانی کوچک است، درحالی که معایب استخوانی بزرگ بدون مداخلات پزشکی قادر به ترمیم نمی باشد. تلاش های صورت گرفته در جهت رفع این نقایص، منجر به پایه گذاری علم مهندسی بافت استخوان شده است. در این تحقیق، داربست های پلی کاپرولاکتون/ کراتین و پلی کاپرولاکتون/ کراتین/ هیدروکسی آپاتیت با روش الکتروریسی ساخته شدند و مورد ارزیابی قرار گرفتند. سپس جهت بررسی تمایز سلول های بنیادی، سلول های مزانشیمی مشتق از بافت چربی بر روی سطح داربست ها کشت داده شد و روند تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به سلول های استخوانی طی 7 و 14 روز توسط آزمون های آلکالین فسفاتاز و آلیزارین رد مورد بررسی قرار گرفت. افزایش فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز، حضور مواد معدنی تشکیل شده و گسترده شدن رنگ قرمز-نارنجی بر روی سطح داربست های حاوی نانوذرات هیدروکسی آپاتیت که نشان از حضور Ca+2 بود، تمایز سلول های مزانشیمی به سلول های استخوانی را ثابت کرد. بنابراین نتایج حاصل از این تحقیق، داربست پلی-کاپرولاکتون/ کراتین/ هیدروکسی آپاتیت را بستری مناسب جهت رشد و تمایز سلول های بنیادی در مهندسی بافت استخوان معرفی می کند.

سابقه و هدف: خون بندناف (UCB) در پیوند مغز استخوان، به علت دوز پایین سلول های +CD34 دارای محدودیت هایی است که می بایست این سلول ها تکثیر شوند. بنابراین هدف از این تحقیق، تکثیر سلول های +CD34 با کمترین دست ورزی می باشد.مواد و روش ها: در یک مطالعه تجربی، سلول های بنیادی سوماتیک غیر محدود شده (USSC) جفت انسانی جداسازی و از نظر مورفولوژیکی و ایمونولوژیکی شناسایی و تایید شدند. سپس روی داربست آلوگرافت استخوانی معدنی شده (MBA) و نیز کف پلیت، به عنوان لایه مغذی (Feeder) پوشانده شدند. سلول های +CD34 (با روش MACS) از جفت انسانی تخلیص و به مدت سه هفته در شرایط دو و سه بعدی تکثیر شدند. در آخر شمارش سلولی، فلوسیتومتری، سنجش کلنی و نیز آزمایش LTC-IC انجام شد.یافته ها: پس از سه هفته تکثیر، تعداد سلول های +UCB-CD34 در محیط سه بعدی، به 250±13.2 رسید. بیشترین کاهش درصد فلوسیتومتری در کشت سه بعدی مشاهده شد و بیشترین تعداد کلنی و LTC-IC در روز 14 حاصل شد.نتیجه گیری: سلول های USSC به همراه ساختار سه بعدی MBA، با تولید بیشتر سیتوکاین های خونی، ماتریکس خارج سلولی، مولکول های اتصالی و نیز با ایجاد برهمکنش های بین سلولی می توانند به عنوان لایه مغذی مناسب به کار روند. این ساختار با افزایش نسبت سطح به حجم، تقلیدی از نیچ مغز استخوان در محیط خارج بدن را فراهم می سازد. این مدل می تواند محیط مناسب و جایگزینی برای تکثیر HSC باشد.

هدف از این مطالعه بررسی امکان جداسازی سلول های بنیادی مزانشیمی از بافت چربی اسب و مطالعه بازده تمایز استخوانی این سلول ها در شرایط کشت تک بعدی (در ظرف کشت بافت پلاستیکی) و سه بعدی (روی داربست های پلی-ال-لاکتیک-اسید) بود. بافت چربی به روش بیوپسی از ناحیه قاعده دم اسب تهیه و سلول های بنیادی مزانشیمی با کمک هضم مکانیکی و آنزیمی از بافت چربی جدا شد. سلول ها بنیادی جداشده، در دو شرایط جداگانه شامل شرایط ظرف کشت بافت پلاستیکی (گروه شاهد) و شرایط داربست پلی-ال-لاکتیک-اسید با سه تکرار، به رده استخوان تمایز داده شدند. در طول 21 روز تمایز آزمونهای آلیزارین رد، اندازه گیری آنزیم آلکالین فسفاتاز و اندازه گیری میزان کلسیم رسوبی برای ارزیابی راندمان هر یک از این شرایط در تمایز سلول ها به رده استخوان مورد استفاده قرار گرفت. دادهای حاصل در قالب طرح کاملاً تصادفی تجزیه شدند. رنگ آمیزی آلیزارین رد بهعنوان یک آزمون کیفی نشان داد در هر دو شرایط سلول های بنیادی مزانشیمی مشتقشده از بافت چربی اسب می توانند به رده استخوان تمایز یابند. با این حال سلول های بنیادی مزانشیمی کشت داده شده روی داربست پلی-ال-لاکتیک-اسید در مقایسه با سلول های کشت داده شده در شرایط ظرف کشت بافت پلاستیکی دارای فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز و مقدار کلسیم رسوبی بیشتری بودند. یافتههای این مطالعه نشان داد استفاده از داربستهای پلی-ال-لاکتیک-اسید امکان رشد و تمایز بهینه سلول های بنیادی مزانشیمی مشتقشده از بافت چربی اسب را به رده استخوانی فراهم می سازد.

سابقه و هدف: استفاده از داربست های استخوانی یکی از تکنیک های جدید و کارآمد جهت ترمیم مشکلات استخوانی است که بستری مناسب برای تکثیر و رشد سلول ها را در جهت ترمیم بافت هدف فراهم می کند. یکی از مهم ترین علل ناموفق بودن پیوندها و عمل های جراحی، تهاجم باکتری ها در محل عارضه و ایجاد عفونت شدید است. هدف این پژوهش که در سالهای 1397-1395 در دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران انجام شد به بررسی خواص آنتی باکتریایی داربست های متخلخل ساخته شده از ژلاتین، کلسیم فسفات وزئولیت با بارگذاری داروی کلیندامایسین پرداخته است. مواد و روش ها: در این پژوهش به روش خشکایش انجمادی از ترکیب ژلاتین، کلسیم فسفات و زئولیت طبیعی داربست بافت استخوان تولید شد و پس از آن داروی کلیندامایسین با مقادیر مختلف در آن بارگذاری گردید. سطح داربست با میکروسکوپ الکترون روبشی مورد بررسی قرار گرفت و آزمون آنتی باکتریال و تست رهایش دارو بر روی داربست انجام شد. یافته ها: نتایج نشان دادند که داربست کامپوزیتی ذکر شده بدون دارو در محیط کشت باکتری ها هاله عدم رشد ایجاد نکرد، ولی پس از بارگذاری دارو بر روی داربست با غلظت 01/0 دارو هاله عدم رشد به قطر 2 و 4 میلی متری به ترتیب برای باکتری های اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس شد. نتیجه گیری: افزودن عامل ضد باکتریایی کلیندامایسین به داربست استخوانی ساخته شده بستر مناسبی برای دارورسانی به بافت استخوان در محل بافت حذف شده است تا از رشد عفونت در محل کاشت داربست در دوره اول ترمیم جلوگیری کند.

نقص های اساسی استخوان بویژه در استخوان های بلند مانند استخوان ران، که می توانند نتیجه ضربه، تومور و یا عفونت استخوان باشند، از متداول ترین آسیب هایی هستند که انسان در زندگی روزمره با آن ها روبه رو می شود. در این پژوهش، روندی کاربردی و با دقت مطلوب برای طراحی داربست مهندسی بافت استخوان برای کاربرد در درمان آسیب های استخوانی ارائه گردیده است. بدین منظور، تصاویر سی تی اسکن از ناحیه مربوط به استخوان ران انسان تهیه شد. با استفاده از این تصاویر، مدل های سه بعدی از قسمت های قشری و اسفنجی استخوان ران ساخته شد. یک نقص استخوانی ناشی از آسیب استخوان، در قسمت های قشری و اسفنجی ایجاد گردید. به منظور بررسی تأثیر تخلخل بر مدول یانگ سلول واحد، از تحلیل المان محدود استفاده شد. در نهایت با استفاده از نتایج حاصل از تحلیل المان محدود، سلول واحد با اندازه ضلع 0/972میلی متر و اندازه منفذ 0/6 میلی متر برای بازسازی قسمت قشری و سلول واحد با اندازه ضلع 0/972 میلی متر و اندازه ضخامت پایه 0/165 میلی متر برای بازسازی قسمت اسفنجی طراحی شده و در ساختار داربست مورد استفاده قرار گرفت. داربست طراحی شده در این پژوهش دارای هندسه ای منطبق بر هندسه قسمت آسیب دیده در حالت ایده آل خود بوده و به خوبی شرایط مورد نیاز برای تکثیر سلولی و انتشار مواد غذایی را فراهم می کند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

استخوان ساخته شده با اصول مهندسی بافت به عنوان مواد ارزشمند برای استفاده در بازسازی نقص های وسیع استخوانی در نظر گرفته می شود. در مطالعه حاضر، که تلاشی است در جهت ساخت سازه نوین استخوانی، تکثیر و تمایز به استخوان سلولهای بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان بر روی داربست های کامپوزیتی حاوی نانو و میکرو هیدروکسی آپاتیت و PLLA که اخیرا توسط ما طراحی و ساخته شده، با اسکافولد PLLA خالص مورد مقایسه قرار گرفته است. برای این منظور سلول های پاساژ 3 مشتق از مغز استخوان موش صحرایی بطور سه بعدی در سطوح داربست ها کشت داده شد و مورفولوژی سلول ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شد. تکثیر سلول بر روی داربست های مختلف با سنجش MTT بررسی شد. سپس سلول های بنیادی مزانشیمی بر روی داربست های مختلف تحت شرایط استئوژنیک کشت شد و 21 روز پس از آغاز تمایز، معدنی شدن کشت، میزان آلکالین فسفاتاز سلولی و بیان نسبی برخی ژن های ویژه استخوانی در گروه های مختلف داربستی اندازه گیری شد و با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج نشان داد که سلول ها بر روی تمام داربست های مورد بررسی چسبیده و مورفولوژی کروی پیدا کرده اند. در تمام داربست ها تکثیر سلولی اتفاق افتاده بود و از این لحاظ، ریز محیط داربست نانویی بطور معنی داری بهتر از داربست میکرویی و PLLA بود (P<0.05). سنجش استخوانزایی نشان داد که داربست های نانویی از لحاظ حمایت از تمایز استخوانی نیز بهتر عمل کرده اند. این موضوع در فعالیت بالای آلکالین فسفاتازی، بیان بالای ژن های ویژه استخوانی و معدنی شدن بیشتر کشت ها در گروه داربست نانو به خوبی مشهود بود. روی هم رفته به نظر می رسد سازه استخوانی تهیه شده از داربست نانو هیدروکسی آپاتیت و PLLA و سلول بنیادی مزانشیمی کاندید مناسبی برای استفاده در طب ترمیمی استخوان است.