تاثیر فرآیند اصلاح سطح پلاسما بر کشت سلول در داربست نانولیفی پلی‌‌لاکتیک‌‌گلایکولیک‌‌اسید

نویسندگان

1 دانشگاه حضرت معصومه، قم، ایران

2 گروه ساختارهای نانولیفی، دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 گروه نانوفناوری پزشکی، دانشکده فناوری‌های نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

چکیده
اهداف: مهندسی بافت و جایگزینی بافت‌های آسیب‌دیده در علم پزشکی بسیار حایز اهمیت و نسبت به پیوند عضو از شخصی به شخص دیگر کارآمد‌تر است، بنابراین تولید داربست‌ از پلیمرهای طبیعی و مصنوعی با خصوصیات مطلوب به‌منظور بازسازی بافت‌‏های آسیب‏‌دیده گسترش روزافزونی دارد. هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر فرآیند پلاسما بر زاویه تماس یا آب‌دوستی داربست نانولیفی پلی‏‌لاکتیک‏‌گلایکولیک‏‌اسید و کیفیت کشت سلول در آن بود.

مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر ابتدا نانوالیاف پلی‏‌لاکتیک‏‌گلایکولیک‏‌اسید، با استفاده از حلال‌‏های کلروفرم خالص و مخلوط کلروفرم ۸۰%- دی‏‌متیل‌‏فرم‌‏آمید ۲۰% الکتروریسی شدند. سطح داربست‌‏های الکتروریسی‌شده با فناوری پلاسما اصلاح، سپس سلول کلیه میمون سبز آفریقایی (VERO) روی آنها کشت داده شد. مقایسه داربست‌های ساده تولید‌شده، از نظر میزان آب‌دوستی و تکثیر سلول، با داربست‌‏های اصلاح‌شده توسط فرآیند پلاسما صورت گرفت. به‌منظور مقایسه آب‌دوستی نمونه‏‌ها، زاویه تماس آب آنها اندازه‏‌گیری شد.

یافته‌ها: نمونه‌های اصلاح‌شده به روش پلاسما کاهش مطلوبی در زوایه تماس آب داشتند و آب‌دوستی بهتری از خود نشان دادند. طیف گروه‌های C=O و C-O در نمونه‌های اصلاح‌شده با پلاسما نسبت به نمونه‌های خام افزایش یافت. اصلاح سطح داربست با پلاسما موجب بهبود چسبندگی، رشد و تکثیر سلول‌ها نسبت به داربست‌های ساده شد.

نتیجه‌گیری: زاویه تماس نمونه‌های اصلاح‌شده با پلاسما کاهش چشمگیری دارد. فرآیند پلاسما می‌تواند موجب افزایش آب‌دوستی داربست‌‏های نانولیفی
پلی‏‌لاکتیک‏‌گلایکولیک‏‌اسید شود و چسبندگی و رشد سلول روی داربست‏‌های اصلاح‌شده با پلاسما بهتر از رشد و تکثیر سلول بر داربست‌های ساده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Gholipour-Kanani A, Bahrami H, Joghataie MT, Samadikuchaksaraei A. Nanofibrous scaffolds based on poly (caprolactone)/chitosan/poly (vinyl alcohol) blend for skin tissue engineering. Iran J Polymer Sci Technol. 2013;26(2):159-70. [Persian] [Link]
Gholipour-Kanani A, Bahrami H, Joghataie M, Samadikuchaksaraei A, Ahmadi-Taftie H, Rabbani S, et al. Tissue engineered poly (caprolactone)-chitosan-poly (vinyl alcohol) nanofibrous scaffolds for burn and cutting wound healing, IET Nanobiotechnol. 2014;8(2):123-31. [Link] [DOI:10.1049/iet-nbt.2012.0050]
Ghasemi-Mobarakeh L, Prabhakaran MP, Morshed M, Nasr-Esfahani MH, Ramakrishna S. Electrospun poly (ɛ-caprolactone)/gelatin nanofibrous scaffolds for nerve tissue engineering. Biomaterials. 2008;29(34):4532-9. [Link] [DOI:10.1016/j.biomaterials.2008.08.007]
Jahanmard-Hoseinabadi F, Amani-Tehran M, Zamani F, Nematollahi M, Ghasemi-Mobarakeh L, Nasr-Esfahani MH. Effect of nanoporous fibers on growth and proliferation of cells on electrospun poly (ϵ-caprolactone) scaffolds. Int J Polymeric Bio. 2013;63(2):57-64. [Link]
Zamani F, Amani-Tehran M, Latifi M, Shokrgozar MA. The influence of surface nanoroughness of electrospun PLGA nanofibrous scaffold on nerve cell adhesion and proliferation. J Mater Sci Mater Med. 2013;24(6):1551-60. [Link] [DOI:10.1007/s10856-013-4905-6]
Yalcinkaya F, Yalcinkaya B, Pazourek A, Mullerova J, Stuchlik M, Maryska J. Surface modification of electrospun PVDF/PAN nanofibrous layers by low vacuum plasma treatment. 2016;2016:Article ID 4671658, 9 pages. [Link]
Abbasi N, Soudi S, Hayati-Roodbari N, Dodel M, Soleimani M. The effects of plasma treated electrospun nanofibrous poly (ε-caprolactone) scaffolds with different orientations on mouse embryonic stem cell proliferation. Cell J. 2014;16(3):245-54. [Link]
Pappa AM, Karagkiozaki V, Krol S, Kassavetis S, Konstantinou D, Pitsalidis C, et al. Oxygen-plasma-modified biomimetic nanofibrous scaffolds for enhanced compatibility of cardiovascular implants. Beilstein J Nanotechnol. 2015;6:254-62 [Link] [DOI:10.3762/bjnano.6.24]
Bacakova M, Lopot F, Hadraba D, Varga M, Zaloudkova M, Stranska D, et al. Effects of fiber density and plasma modification of nanofibrous membranes on the adhesion and growth of HaCaT keratinocytes. J Biomater Appl. 2015;29(6):837-53. [Link] [DOI:10.1177/0885328214546647]
Desai TA. Micro- and nanoscale structures for tissue engineering constructs. Med Eng Phys. 2000;22(9):595-606. [Link] [DOI:10.1016/S1350-4533(00)00087-4]
Sill TJ, von Recum HA. Electrospinning: Applications in drug delivery and tissue engineering. Biomaterials. 2008;29(13):1989-2006. [Link] [DOI:10.1016/j.biomaterials.2008.01.011]
Solouk A, Brian GC, Mirzadeh H, Seifalian MA. Application of plasma surface modification techniques to improve hemocompatibility of vascular grafts: A review. Biotechnol Appl Biochem. 2011;58(5):311-27. [Link] [DOI:10.1002/bab.50]
Safinia L, Datan N, Höhse M, Mantalaris A, Bismarck A. Towards a methodology for the effective surface modification of porous polymer scaffold. Biomaterials. 2005;26(36):7537-47. [Link] [DOI:10.1016/j.biomaterials.2005.05.078]
Khoshdel N, Mahboobi F. Comparison of Nitrogen-Carbonation processes by active touring and the common method of Low-alloy Steel DIN 1/6582. Seminar on Surface Engineering and Heat Treatment. Tehran: Iranian Society of Science and Technology; 2006. [Link]
Shishoo R. Plasma technologies for textiles. 1st edition. Amsterdam: Elsevier; 2007. [Link] [DOI:10.1533/9781845692575]
Morent R, Nathalie DG, Tim D, Peter D, Christophe L. Plasma surface modification of biodegradable polymers: A review. Plasma Proc Polym. 2011;8(3):171-90. [Link] [DOI:10.1002/ppap.201000153]
Hasirci N, Endogan T, Vardar E, Kiziltay A, Hasirci V. Effect of oxygen plasma on surface properties and biocompatibility of PLGA films. Surf Inter Anal. 2010;42(6-7):486-91. [Link] [DOI:10.1002/sia.3247]
Khorasani MT, Mirzadeh H. Effect of oxygen plasma treatment on surface charge and wettability of PVC blood bag—In vitro assay. Radi Physics Chem. 2006;76(6):1011-6. [Link] [DOI:10.1016/j.radphyschem.2006.10.002]
Wan Y, Qu X, Lu J, Zhu C, Wan L, Yang J, et al. Characterization of surface property of poly (lactide-co-glycolide) after oxygen plasma treatment. Biomaterials. 2004;25(19):4777-83. [Link] [DOI:10.1016/j.biomaterials.2003.11.051]
Govorkova EA, Murti G, Meignier B, Taisne CD, Webster RG. African green monkey kidney (vero) cells provide an alternative host cell system for influenza A and B viruses. J Virol. 1996;70(8):5519-24. [Link]
Ramakrishna S. An introduction to electrospinning and nanofibers. Singapore: World Scientific; 2004. [Link]
Pavia D, Lompan G, Kariz J. Attitude on spectroscopy. Movasagh B, translator. Tehran: Elmi & Fani Press; 1993. [Persian] [Link]