زیست فناوری

چکیده سلول‌های بنیادی از طریق قابلیت خودترمیمی و توانایی آن‌ها در تمایز به سلول‌های خاص شناخته می‌شوند که تحت تأثیر محیط آن‌ها اتفاق می‌افتد. اهمیت شیمی ماتریکس اطراف سلولی در کنترل سرنوشت سلول‌های بنیادی شناخته شده است. کپسوله کردن تک‌سلولی سلول‌های بنیادی مزانشیمی در داخل میکروژل های نیمه‌تراوا امکان کنترل هرچه بیشتر سرنوشت سلول‌های بنیادی را فراهم می‌نماید. در این مطالعه با استفاده از فناوری میکروفلوئیدیک تراشه‌ای برای کپسوله کردن تک‌سلولی طراحی و ساخته شد. با استفاده از تراشه میکروفلوئیدیک سلول‌های بنیادی مزانشیمی انسانی با منشأ مغز استخوان در داخل میکروژل های آلژینات و آلژینات-پلی ال لیزین کپسوله شد. نتایج بررسی‌های طولانی‌مدت نشان می‌دهند که زنده‌مانی سلول‌های بنیادی مزانشیمی در داخل میکروژل های آلژینات-پلی ال لیزین نسبت به میکروژل های آلژینات افزایش معنی‌داری نشان می‌دهد. همچنین تکثیر سلول‌های بنیادی مزانشیمی در میکروژل های آلژینات-پلی ال لیزین افزایش معنی‌داری در روزهای 14 و 21 دارند. به نظر می‌رسد پلی ال لیزین با ایجاد بستری با بار مثبت امکان اتصال و فعالیت سلول‌ها را بهبود می‌بخشد. مطالعات میکروسکوپی بیانگر این نکته‌اند که مورفولوژی سلول‌ها در داخل میکروژل ها به‌صورت کروی است. بااین‌حال قطر و حجم میانگین سلول‌ها در میکروژل های حاوی پلی ال لیزین نسبت به میکروژل های فاقد آن کمتر است که نشان از تکثیر بیشتر و محدودیت فضایی در داخل میکروژل ها است. بنابراین میکروژل های تک‌سلولی آلژینات-پلی ال لیزین به‌عنوان بستری مناسب برای مطالعات بالینی جهت مهندسی بافت، پیوند عضو و سلول درمانی را فراهم می‌کنند.

چکیده اهداف: نیتریک‌اکسید (NO) در حفظ حالت بنیادی سلول نقش مهمی دارد و دامنه تاثیرگذاری میدان الکترومغناطیسی (EMF) برخلاف میدان الکتریکی بسیار عمیق است. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر میدان الکترومغناطیسی و نیتریک‌اکسید بر بیان مارکر پروتئینی تمایز عصبی و درصد زنده‌مانی سلول‌های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش صحرایی بود.
مواد و روش‌ها: پژوهش تجربی حاضر روی سلول‌های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش صحرایی نژاد ویستار اجرا شد. به‌منظور تیمار سلول‌ها از دو غلظت بالا (یک‌میلی‌مولار) و پایین (۱۰میکرومولار Deta-NO) به‌عنوان مولکول آزادکننده نیتریک‌اکسید و میدان الکترومغناطیسی با فرکانس ۵۰هرتز استفاده و با گروه بدون تیمار (کنترل) مقایسه شد. درصد زنده‌زمانی سلول‌ها با آزمایش MTT، بیان ژن مسیر تمایز عصبی با روش RT-PCR و بیان پروتئین مارکر تمایز عصبی با ایمنوسیتوشیمی بررسی شد. داده‌ها با نرم‌افزار SPSS ۱۳ از طریق آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه تحلیل شدند.
یافته‌ها: بعد از ۲۴ ساعت تیمار سلول‌ها با نیتریک‌اکسید و EMF، درصد زنده‌مانی سلول‌ها در گروه‌ها نسبت به گروه کنترل به‌صورت معنی‌داری کاهش یافت. بعد از ۴۸ ساعت، EMF به‌تنهایی و همچنین با غلظت پایین نیتریک‌اکسید، کاهشی در درصد زنده‌مانی سلول‌ها ایجاد نکرد و رشد سلول‌ها نسبت به گروه کنترل افزایش یافت. در گروه تیمارشده با غلظت بالای نیتریک‌اکسید به‌همراه EMF، پروتئین MAP۲ در سلول‌های بیشتری نسبت به گروه کنترل و تیمارشده با EMF بیان شد.
نتیجه‌گیری: میدان الکترومغناطیسی به‌همراه غلظت بالای نیتریک‌اکسید از تعداد سلول‌های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش صحرایی می‌کاهد و با افزایش اندازه سلول، بیان ژن و پروتئین مارکر تمایز عصبی، تمایز آنها را به سمت سلول‌های شبه عصب تسهیل می‌کند.