کلیدواژه‌ها = سلول بنیادی
سیستم بیولوژی

تحلیل محاسباتی تکنیک آزمایشگاهی مکش میکروپیپت بر روی یک سلول بنیادی

دوره 13، شماره 1، دی 1400، صفحه 47-64

احسان چوکان؛ بهمن وحیدی؛ محمد مهدی خانی

چکیده خصوصیات مکانیکی سلول‌های زنده نقش مهمی‌در کمک به درک فیزیولوژی سلول و آسیب‌شناسی دارند. ارزیابی خصوصیات مکانیکی سلول‌ها ممکن است به‌طور بالقوه منجر به ایجاد روش‌های جدید تشخیصی مکانیکی برای برخی از این بیماری‌ها شود. در این مطالعه، به کمک مدل جامد خطی استاندارد و خواص موجود ویسکوالاستیک هسته، خواص ویسکوالاستیک‌ لایه بیرونی (سیتوپلاسم و غشا) استخراج و مدل‌سازی اجزای محدود دولایه سلول انجام ‌شد و راستی‌آزمایی مدل به‌وسیله داده‌های آزمایشی صورت پذیرفت. در مدل دولایه، به مطالعه تأثیر شعاع هسته و مکان هسته در سلول بر روی خواص کلی سلول پرداخته‌ شده است. با کاهش نسبت شعاع سیتوپلاسم، تا نسبت ۴۳% ، خواص کل سلول پیرو خواص سیتوپلاسم بوده و از اثر هسته می‌توان چشم‌پوشی کرد. مقدار افزایش در جابه‌جایی در ثانیه ۵۰ از شبیه‌سازی در نسبت شعاعی 53/0، 5/4 درصد در مقایسه با نسبت شعاع 58/1 گزارش شد. درحالی‌که در نسبت شعاع 43/0، مقدار 8/6 و 5/9 درصد کاهش جابه‌جایی در مقایسه با نسبت شعاع 58/1 و 53/0 به­ترتیب مشاهده شده است. کاربرد این مطالعه با استفاده از آزمایش مکش میکروپیپت اهمیت این موضوع را نشان می‌دهد که مکان هسته و نسبت شعاع سیتوپلاسم به شعاع هسته می‌تواند در خواص ویسکوالاستیک و رفتار مکانیکی سلول تأثیرگذار بوده و ضرورت اطلاع از این داده‌ها را افزایش میدهد.

سیستم بیولوژی

شبیه‌سازی اثر جریان برشی سیال محیط کشت بر سلول‌های بنیادی با استفاده از داربست‌های مهندسی بافت سخت

دوره 10، شماره 4، مهر 1398، صفحه 635-646

امیرعلا بخشیان‌نیک؛ بهمن وحیدی

چکیده اهداف: داربست به‌عنوان سازه نگهدارنده سلول از اهمیت ویژه‌ای در مهندسی بافت استخوان برخوردار است. قرارگیری داربست در محیط کشت دینامیک، مانند بیوراکتور نفوذی، نقش پارامترهای مکانیکی از قبیل تنش برشی و فشار هیدرودینامیک را پررنگ‌تر می‌کند. از سویی دیگر، این پارامترهای مکانیکی به شدت متاثر از طرح داربست هستند. در این پژوهش به بررسی تاثیر طرح داربست استخوانی بر نحوه‌ عملکرد تحریک‌های مکانیکی و پیش‌بینی سرنوشت سلول‌های بنیادی مزانشیمی پرداخته می‌شود.
مواد و روش‌ها: با استفاده از ابزار شبیه‌‌سازی کامپیوتری و روش‌های اجزای محدود، پنج داربست استخوانی (با نام‌های جیروید، جیروید پرتخلخل، دیاموند، IWP و داربست با شیب اندازه تخلخل) مبتنی بر توابع ریاضی سطوح ضمنی طراحی شدند و در محیط کشت دینامیک شبیه‌سازی‌شده تحت عبور جریان سیال با سرعت‌های ورودی ۱، ۱۰، ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ میکرومتر بر ثانیه قرار گرفتند. تجمع سلول‌ها روی داربست‌های جیروید و IWP به‌صورت یک لایه به ضخامت ۵/۸ میکرون در نظر گرفته شد.
یافته‌ها: با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، داربست با طرح دیاموند بهترین عملکرد را از منظر یکنواختی تنش‌های ایجادشده به خود اختصاص داد. در حضور لایه‌ سلولی، تنش فون مایسز به میزان ۶۰ و ۵۰مگاپاسکال به‌ترتیب در داربست‌های جیروید و IWP به دست آمد که تمایز استخوانی را تسهیل خواهد نمود.
نتیجهگیری: استفاده از داربست با شیب اندازه تخلخل موجب اعمال تنش‌های متفاوت در بخش‌های مختلف داربست می‌شود و این امر در مورد کاربردهای نوین داربست‌های استخوانی برای ایجاد تمایز‌های سلولی مختلف به‌طور همزمان بسیار مفید است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

داده‌کاوی به‌عنوان ابزاری برای شناخت miRNAهای تنظیم‌کننده بنیادینگی، متاستاز و مقاومت به دارو در سرطان معده

دوره 10، شماره 2، فروردین 1398، صفحه 255-261

مهناز عظیمی؛ مهسا رحیمی؛ مرضیه ابراهیمی؛ مهدی توتونچی

چکیده سرطان معده پنجمین سرطان شایع در جهان است. به نظر می‌رسد که سلول‌های بنیادی واقع در تومور از خاصیت جاودانگی برخوردار بوده و مسئول مقاومت به درمان، بازگشت تومور و متاستاز باشند. امروزه مشخص شده است که miRNAها که از دسته RNAهای کوچک غیرکدکننده هستند نقش مهمی در تنظیم فعالیت سلول‌‎های بنیادی سرطان دارند. بنابراین هدف مطالعه مروری حاضر، معرفی miRNAهایی است که در تنظیم هر سه خصوصیت بنیادینگی، متاستاز و مقاومت به دارو دخیل هستند. با شناسایی این miRNAها، می‌توان از آنها به‌عنوان نشانگرهای زیستی در تشخیص و هدف‌گیری به‌منظور درمان هرچه بهتر سرطان بهره برد. در این مطالعه با استفاده از مرور سیستماتیکی و داده‌کاوی، هفت miRNA شامل miR-100، miR-107، miR-19b، miR-30a، miR-27a، miR-23a و miR-34a به دست آمد که قادر به تنظیم هر سه مسیر بنیادینگی، متاستاز و مقاومت به دارو در سرطان معده بودند و همچنین 52 عدد ژن هدف به دست آمد که از مهم‌ترین ژن‌های آن می‌توان به AXL، CD24، CD44، SIRT1، NOTCH2، NOTCH1، CDK6 و MYC اشاره کرد که در تنظیم چندین فرآیند زیستی دخالت دارند.