---

---

---

اهداف: از آنجا که یکی مشکلات مهم در ترمیم استخوان احتمال بروز عفونت‌های باکتریایی است، در سالهای اخیر استفاده از داربست‌های نانوکامپوزیتی حاوی آنتی بیوتیک در کاربردهای مهندسی بافت استخوان مورد توجه پژوهشگران زیادی واقع شده است.
مواد و روش­ها: در این پژوهش داربست­های کامپوزیتی پلی کاپرولاکتونی حاوی ۱۰ درصد حجمی از نانوذرات دی اکسید تیتانیم  nm) ۲۱~) و بیوگلاس µm) ۶(~ به صورت فاقد دارو و نیز حاوی غلظتهای ۵۷/۰ و ۱۵/۱ میلی گرم بر میلی لیتر داروی تتراسایکلین هیدروکلراید به روش ریخته­ گری محلول جهت کاربرد در مهندسی بافت استخوان ساخته شدند. مشخصه­ یابی ساختاری با مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی و نیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز به منظور تأیید اتصال ذرات و دارو بر روی داربست انجام شد. همچنین بررسی سمیت‌سنجی سلولی با استفاده از آزمون MTT و مطالعه خواص آنتی باکتریال با استفاده از روش نفوذ در چاهک آگار انجام شد.
یافته­ ها: در این مطالعه داربست­های پلیمری و کامپوزیتی حاوی ذرات داروی توزیع شده بر سطح تولید شده­اند. همچنین مشاهده شد که داربست­های کامپوزیتی بایوگلاس/ پلی کاپرولاکتون حاوی۵۷/۰ میلی گرم بر میلی لیتر تتراسایکلین علاوه بر خواص آنتی باکتریال مطلوب، میزان قابل قبولی از زنده ماندن سلولها را دارند.
نتیجه ­گیری: در نتیجه این داربست­ها بالقوه می ­توانند به ­عنوان داربستهای مهندسی بافت با خاصیت آنتی باکتریال مورد توجه قرار گیرند.
 

---

فیبرینوژن یکی از اجزای اصلی آبشار انعقادی است و به دنبال آسیب بافت، به سرعت، داربست نامحلول فیبرینی را تشکیل می دهد. فیبرین یک زیست پلیمر رشته‌ای است که به طور طبیعی در هنگام لخته شدن خون از پلیمریزاسیون فیبرینوژن تشکیل می شود. پس از آسیب‌های بافتی و شروع آبشار انعقادی، پلیمریزاسیون فیبرینوژن محلول توسط آنزیم ترومبین در یک شبکه فیبرین نامحلول آغاز و با همراهی پلاکت ها، لخته خون را تشکیل می دهند. این شبکه فیبرین برای ایجاد هموستاز پس از آسیب بافتی بسیار حایز اهمیت است. این زیست‌ پلیمر بدن همچنین به عنوان یک داربست موقت در ترمیم زخم نقش اصلی را ایفا می کندوبه دلیل ویژگی ساختاری و عملکرد فیزیولوژیک منحصربفرد خود، در پزشکی بازساختی مورد استفاده قرار میگیرد. فیبرین قادر به انتقال پروتئین های ماتریس خارج سلولی (ECM)مانند فیبرونکتین و فاکتورهای رشد است. از انواع داربست های اصلی فیبرینی مانند فیبرین غنی از پلاکت (PRF)و پلاسمای غنی از پلاکت (PRP)به عنوان زیست مواد اتولوگ در پزشکی بازساختی، ترمیم زخم، ارتوپدی و درمان‌های بازسازی و زیبایی پوست مورد استفاده قرار می‌گیرند. مشتقات و محصولات تخریب فیبرین نیز با تحریک نفوذ سلول ها و بازسازی بافت، نقش مهمی در روند ترمیم زخم ایفا می کنند و آنها به طور گسترده به عنوان ماده بیولوژیکی در توسعه محصولات جدید برای بیش از یک قرن مورد استفاده قرار گرفته اند.
 

---

هدف: مهندسی بافت، علمی میان رشته‏ای است که اساس آن مبتنی بر به‏کارگیری داربست‏های پلیمری برای شکل‏گیری سه‏بعدی بافت است. از این داربست‏ها به‏عنوان ماتریکس خارج سلولی سنتتیک برای چسیندگی سلول‏ها، تکثیر و تمایز سلولی استفاده می‏شود. مواد زیستی مورد استفاده در مهندسی بافت می‏بایست از ترکیب شیمیایی، ساختار فیزیکی و عملکرد زیستی مناسب برخوردار باشند. در پروژه حاضر، ترکیب کیتوزان/پلی‏وینیل الکل به‏عنوان داربست برای ترمیم بافت عصبی انتخاب شده است. مواد و روش‏ها: برای تولید داربست‏های کیتوزان/پلی‏وینیل الکل با استحکام مکانیکی و ریخت‏شناسی مناسب در کاشت و تکثیر سلول‏های عصبی U۳۷۳ از روش الکتروریسی استفاده شد. روش الکتروریسی نسبتاً ساده بوده و می‏توان به‏وسیله آن الیافی به فرم لایه نازک بی‏بافت تولید کرد. پس از آن میزان زیست‏سازگاری داربست با استفاده از آزمون‏های زیستی و ارزیابی میزان چسبندگی سلولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: نتایج کسب شده نمایان‏گر آن هستند که نانوکامپوزیت کیتوزان/پلی‏وینیل الکل با نسبت ۸٥/١٥ ضمن تأمین ریخت‏شناسی و استحکام مکانیکی لازم، امکان رشد سلول‏های عصبی U۳۷۳ به فضای درونی ماده زیستی و جایگزینی آن‏ها را در طول زمان و به‏صورت کنترل شده فراهم می‏کند. بدین ترتیب شرایط لازم برای رشد و توسعه سلولی و همچنین جدا شدن از بافت رشد یافته فراهم می‏شود. نتیجه‏گیری: با استفاده از نانوکامپوزیت کیتوزان/پلی‏وینیل الکل به دلیل زیست‏سازگاری مناسب و عدم سمیت، امکان رشد سلول‏های U۳۷۳ و اتصال مناسب آن‏ها به نانوکامپوزیت برای ترمیم آسیب وارده به اعصاب محیطی فراهم می‏شود.

---

هدف: امروزه با پیشرفت‏های فراوانی که در زمینه مهندسی بافت عصبی حاصل شده است، لزوم به‏کارگیری روش‏های نوین برای ساخت و به‏کارگیری موادی با ساختارهای ترکیبی می‏تواند گامی مهم در راستای ترمیم ضایعات سیستم عصبی به‏شمار آید. در این مطالعه، نانوکامپوزیت‏های کیتوزان/پلی‏وینیل الکل- نانولوله‏های کربنی به‏عنوان داربست انتخاب شد. مواد و روش‏ها: برای تولید داربست‏های کیتوزان/پلی‏وینیل الکل- نانولوله‏های کربنی با ساختار و ریخت‏شناسی مناسب از روش الکتروریسی استفاده شد. از طیف‏سنجی رامان و میکروسکوپ الکترونی روبشی برای تعیین ساختار شیمیایی و فیزیکی داربست‏های الکتروریسی شده استفاده شد. سپس‮ میزان زیست‏سازگاری داربست‏ها توسط آزمون‏های زیستی MTT و قرمز خنثی بررسی شد. نتایج: نتایج کسب شده بیانگر آن است که نانوکامپوزیت‏های کیتوزان/پلی‏وینیل الکل- نانولوله‏های کربنی دارای خصوصیات ساختاری و‮ ریختی مناسب برای رشد سلول‏های طبیعی مشتق از مغز انسان است. به دلیل زیست‏سازگاری مناسب داربست، سلول‏ها قادرند با حفظ ساختار طبیعی خود به‏خوبی‮ روی داربست‮ رشد کرده و از شرایط مطلوبی برخوردار باشند. نتیجه‏گیری: نانوکامپوزیت‏های کیتوزان/پلی‏وینیل الکل- نانولوله‏های کربنی به دلیل زیست‏سازگاری و خواص ساختاری مناسب، امکان رشد سلول‏های عصبی طبیعی مشتق از مغز انسان را فراهم می‏کند.

---

وقوع حوادث مختلف از جمله تصادفات، آسیب و جراحات وارده طی فعالیت های ورزشی و نیز بروز برخی از بیماریها میتوانند منجر به تحلیل و از بین رفتن بافت استئوکندرال شده و مشکلات عدیده ای در سلامت و کیفیت زندگی بیمار ایجاد کنند، بنابراین کنترل و ترمیم این ضایعات یکی از چالشهای مهم در حوزه پزشکی بازساختی به شمار میرود. از آنجائیکه نقص های استئوکندرال هم آسیب به غضروف مفصلی و هم استخوان تحت غضروفی زیرین آن را شامل میشود، برای ترمیم نیز باید نیاز بخشهای استخوانی، غضروفی و بخش حدفاصل میان استخوان و غضروف در نظر گرفته شود. درمانهای بالینی فعلی بیشتر تسکینی بوده و جنبه درمانی کمتری دارند. از این رو، به دلیل محدودیت های روشهای درمانی موجود طی دهه گذشته استفاده از مهندسی بافت به عنوان یک روش درمانی کارآمد و کم خطر برای درمان بسیاری از بیماریها خصوصا ضایعات استخوانی-غضروفی مطرح شده است. در این روش میتوان با پیوند بافتهای کامپوزیت استئوکندرال که از طریق ترکیب سلولهای خود بیمار با بیومتریالهای متخلخل سه بعدی با شکل و اندازه از پیش تعیین شده بدست آمده اند، برخی از محدودیت های روش های پیشین را برطرف نمود. تا کنون استراتژی های متنوعی برای ساخت داربست به منظور ترمیم نقص های استئوکندرال به کار گرفته شده است که از جمله آنها میتوان به داربست های تک فاز، چند لایه و مدرج شده اشاره کرد. در این مطالعه برخی استراتژیهای رایج در مهندسی بافت و همچنین چالش های پیش رو به طور خلاصه مورد بررسی قرار گرفته است.

---

هدف: بارگذاری مکانیکی بر کارکرد حیاتی سلول‌های بدن تأثیر می‌گذارد. در این تحقیق به بررسی نقش کشش ترکیبی دوره‏ای- ثابت بر تکثیر سلول ها پرداخته شد. مواد و روش‏ها: به این منظور، سلول‌ها روی بستر الاستیک پوشش داده شده با ژلاتین کاشته شد و چهار دسته آزمایش با بارگذاری‌های دوره‏ای، ثابت، ترکیب دوره‏ای- ثابت و دوره‏ای به همراه دوره استراحت از بار روی سلول‏ها انجام شد. میزان کشش در همه موارد ۱۰ درصد انتخاب شد. مدت زمان بارگذاری دوره‏ای ۵ ساعت با فرکانس ۱ هرتز و برای بارگذاری ثابت ۱۲ ساعت بود. نتایج: یافته‏ها نشان داد که بارگذاری دوره‏ای، سلول‏ها را در جهتی نسبت به محور کشش همسو نمود ولی تأثیر قابل ملاحظه در تعداد سلول‌ها ایجاد نکرد. در آزمایش بارگذاری ترکیبی دوره‏ای- ثابت، این بارگذاری باعث کاهش قابل ملاحظه تکثیر سلول‌های مزانشیمال در مقایسه با گروه کنترل شد. در دسته سوم، بارگذاری با دوره زمانی استراحت از بار، تعداد سلول‌ها افزایش قابل ملاحظه‌ای نسبت به گروه شاهد (بدون بارگذاری) داشت. بالاخره در گروه چهارم (بارگذاری استاتیک)، تفاوت قابل ملاحظه در تعداد سلول‌های گروه آزمایش در مقایسه با گروه شاهد (بدون بار) مشاهده نشد. نتیجه‌گیری: نوع بارگذاری اعم از دوره‏ای و ثابت و نیز زمان سپری شده پس از بارگذاری‌ها در روند تکثیر سلول‌ها تأثیر دارند.

---

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 ۱۴ و ۲۱ 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.
 

---

هدف: کامپوزیت زیست تخریب‏پذیر پلی کاپرولاکتون/ نشاسته می‏تواند به منظور مهندسی بافت استخوان مورد استفاده قرار گیرد. تأثیر ترکیب درصد اجزا بر خواص این کامپوزیت دارای اهمیت است. مواد و روش‏ها: کامپوزیت پلی کاپرولاکتون/ نشاسته با ترکیب درصد پلی کاپرولاکتون ۸۰/ نشاسته ۲۰، پلی کاپرولاکتون ۷۰/ نشاسته ۳۰ از طریق حل کردن در کلروفرم و تبخیر حلال ساخته شد. نتایج: ترکیب شیمیایی کامپوزیت پلی کاپرولاکتون/ نشاسته به کمک انتقال فوریه فروسرخ مشخصه‏یابی شد. به منظور بررسی زیست‏فعالی کامپوزیت پلی کاپرولاکتون/ نشاسته ایجاد هیدروکسی آپاتیت روی سطح در محلول شبیه‏سازی شده بدن ارزیابی شد. نتایج حاصل از آزمون فشاری بیانگر این بود که ضریب کشسانی و استحکام فشاری این داربست در حد استخوان ترابکولار انسان است. میزان کاهش جرم نمونه‏ها در آب و همچنین سرعت تخریب نشاسته در محلول بافر فسفات سالین ارزیابی شد و بررسی‏ها بیانگر این بود که وجود جزء نشاسته و درصد آن بر سرعت تخریب تأثیر می‏گذارد. همچنین آزمون‏های MTT و آلکالین فسفاتاز نشان داد که این کامپوزیت سمّیتی ندارد و فعالیت‏های استخوانی سلول‏های استئوسارکوما رده G-۲۹۹ را افزایش می‏دهد. نتیجه‏گیری: با توجه به افزایش رشد و فعالیت سلول‏های استخوانی و توانایی تشکیل آپاتیت روی سطح کامپوزیت و همچنین خواص مکانیکی آن، این کامپوزیت دارای این پتانسیل است که به عنوان جایگزین‏های استخوان استفاده شود. به علاوه سرعت تخریب‏پذیری کامپوزیت پلی کاپرولاکتون/ نشاسته با تغییر در ترکیب درصد اجزای سازنده آن قابل کنترل است و می‏توان از این کامپوزیت به عنوان داربست مهندسی بافت استخوان استفاده کرد. نمونه با درصد جرمی ۷۰/۳۰ به علت پاسخ سلولی مناسب‏تر و خواص مکانیکی بهتر نسبت به نمونه ۸۰/۲۰ بهینه محسوب می‏شود.

---

تأمین منبع سلولی با عملکرد مناسب به مقدارکافی و نیز خلوص مناسب یکی از چالش های اساسی پیش روی مطالعات مهندسی بافت بوده است. با توجه به ویژگی های سلول های بنیادی (خود نوزایی و قابلیت تمایز)، این سلول ها یکی از منابع اصلی سلولی مورد استفاده در حوزه مهندسی بافت به حساب می آیند. در گذشته استفاده از عوامل شیمیایی تنها راه تمایز سلول های بنیادی به نظر می رسید، اما با توجه به بررسی های انجام شده، دانشمندان دریافتند که در فرآیند های فیزیولوژیک بدن، ترکیب پیچیده ای از انواع پیام های شیمیایی، مکانیکی و الکتریکی درگیر است. امروزه از تحریک‏های مکانیکی به منظور تولید سلول‏های با ریخت‏شناسی و جهت‏گیری مناسب درون داربست استفاده می‏شود. به علاوه، با استفاده از این نوع تحریک‏ها می‏توان به تمایز اختصاصی، افزایش سرعت رشد، تکثیر و تمایز و هزینه کمتر نسبت به استفاده از عوامل شیمیایی دست یافت. پارامتر های مختلفی نظیر محیط شیمیایی، محیط فیزیکی اطراف سلول (شامل هندسه، سختی و توپولوژی سطح داربست)، دامنه، فرکانس و مدت زمان اعمال تحریک مکانیکی همگی می تواند سرنوشت سلول های بنیادی را تحت تأثیر قرار دهد. در این گزارش به بررسی اثر انواع تحریک های مکانیکی (تحت رژیم های بارگذاری متفاوت) بر سرنوشت سلول های بنیادی با توجه به بافت حاصل از آن‏ها پرداخته شده است و نتیجه حاصل در طراحی راکتور زیستی مناسب آن‏ها منعکس شده است.

---

هدف: سلول‏های رنگدانه‏دار شبکیه انسان به صورت تک لایه در انتهای شبکیه در ارتباط مستقیم با گیرنده‏های نوری قرار گرفته‏اند. در خیلی از بیماری‏ها این سلول‏ها آسیب می‏بینند. یکی از راه‏های درمان این بیماری‏ها جایگزین کردن سلول‏های سالم به جای سلول آسیب دیده است. به این منظور از بستر‏های مختلفی برای کشت سلول استفاده شده که در بررسی حاضر از بین این بستر‏ها ترکیبی از آلژینات و ترکیبی از آلژینات/ ژلاتین برای مطالعه رشد این سلول‏ها استفاده شد. مواد و روش‏ها: از آلژینات سدیم محلول‏های ۱ و ۲ درصد در آب و DMEM/F۱۲ تهیه و در هر خانه از ظرف‏های ۶ خانه ریخته شد تا بستر یکنواخت یک میلی‏متری تشکیل شد. سلول‏های اپیتلیالی رنگدانه‏دار پاساژ ۴ روی بستر کشت داده شدند و ریخت‏شناسی سلول‏ها بررسی شد. سلول‏ها به بستر آلژینات در DMEM/F۱۲ نمی‏چسبند و اندر کنش مناسبی با بستر‏های آلژینات ندارند، به همین دلیل از آلژینات و ژلاتین محلول‏های ۱ درصد  و ۲ درصد در آب دوبار تقطیر با نسبت‏های ۲۰ به ۸۰، ۳۰ به ۷۰، ۴۰ به ۶۰، ۵۰ به ۵۰، ۶۰ به ۴۰، ۷۰ به ۳۰، ۸۰ به ۲۰ تهیه شد و به هر خانه از ظرف ۶ خانه ریخته شده تا بستری یک میلی‏متری از آلژینات/ ژلاتین ایجاد شد.سلول‏ها بر سطح بسترکشت داده شده و ویژگی‏های آن‏ها مطالعه شد. نتایج: سلول‏های رنگدانه‏ای شبکیه انسان روی بستر‏های آلژینات/ ژلاتین به صورت کلونی‏هایی چسبیده بودند. در همه بستر‏ها با نسبت‏های مختلف آلژینات/ ژلاتین سلول‏ها از غشا عبور کرده و تک لایه‏ای از سلول را در زیر بستر تشکیل می‏دهند. به جز بستر ۲ درصد با نسبترآلژینات/ ژلاتین ۲۰ به۸۰ که رشد سلول‏ها را بر سطح بستر نشان می‏دهد. سلول‏ها تا مدت نامحدود بر بستر آلژینات/ ژلاتین زنده می‏مانند و بعد از کشت دوباره بر سطح پلیت ریخت‏شناسی اولیه خود را حفظ می‏کردند. نتیجه‏گیری: بستر آلژینات/ ژلاتین ۲ درصد با نسبت ۲۰ به ۸۰ برای کشت سلول‏های رنگدانه‏ای شبکیه انسان در مطالعات بعدی مناسب است.

---

در طی چندین دهه اخیر، نیاز روزافزون انسان برای جایگزینی اعضا و بافت‌ها در بدن موجب شده است تا مهندسی بافت به‌عنوان یکی از حوزه‌های پیشرو در تحقیقات علمی مطرح شود. علی‌رغم دستاوردهای بی‌شمار در این حوزه، تاکنون تأثیر مهندسی بافت در کاربردهای بالینی محدود بوده است. یکی از اصلی‌ترین دلایل این محدودیت، عدم تأمین خون کافی برای بافت در مراحل اولیه پس از کاشت است. زمان‌بر بودن فرآیند رگ‌زایی موجب ناکافی بودن تشکیل عروق خونی و درنهایت مرگ سلول‌ها و از بین رفتن بافت می‌شود. در طی سال‌های اخیر، با اجرای رویکردی با نام آمیختگی، سعی شده است تا با جایگذاری یک شبکه عروقی پیش‌ساخته در سازه بافت، تشکیل شبکه خون‌رسانی در درون بافت تسهیل شود. در تحقیق پیش رو با توجه به طبیعت سلولی فرآیند رگ‌زایی، بر اساس یک مدل ریاضی مبتنی بر سلول، دینامیک فرآیند رگ‌زایی در سه مقیاس فراسلولی، سلولی و درون‌سلولی شبیه‌سازی‌شده است تا عملکرد رویکرد آمیختگی مورد آزمون قرار بگیرد. نتایج به‌دست‌آمده برتری استفاده از رویکرد آمیختگی نسبت به رویکرد رگ‌زایی برای تشکیل شبکه عروقی در مهندسی بافت را نشان می‌دهد. این مدل افزایش احتمال بازپیوند جوانه مویرگ‌ها از طریق رویکرد آمیختگی را به اثبات می‌رساند که درنتیجه آن مقدمات جاری شدن خون در شبکه عروقی سریع‌تر طی می‌شود. علاوه بر این، مدل سلولی به‌گونه‌ای توسعه‌یافته است که اثرات ماتریس فراسلولی بر الگوی رگ‌زایی از طریق پدیده دوشاخه شدن نشان داده شود.

---

در سال‌های اخیر استفاده از داربست‌های متخلخل برای ترمیم بافت‌های آسیب دیده استخوانی افزایش یافته است. از آنجایی که بدست آوردن خواص مکانیکی اینگونه داربست‌ها با استفاده از روش‌های آزمایشگاهی بسیار زمان‌بر و پرهزینه است، محققان زیادی مطالعات خود را معطوف روش‌های ریاضیاتی در این زمینه نموده‌اند. اما بررسی دقیق مقالات مربوطه مشخص می‌سازد که اکثر مدل‌های ارائه شده براساس روش اجزای محدود بوده و کمتر به صورت تئوری به این موضوع پرداخته شده است. در این مقاله روش‌های میکرومکانیکی مختلف برای بدست آوردن خواص الاستیک مؤثر داربست‌های استخوانی ارائه شده‌اند و از آنها برای بررسی خواص مکانیکی داربست‌های مختلف، شامل داربست‌های استخوانی سرامیکی و کامپوزیتی، استفاده شده است. مدل‌سازی داربست‌های سرامیکی به صورت تک مقیاسه و مدل‌سازی داربست‌های کامپوزیتی به صورت چند مقیاسه انجام گرفته است. همچنین به دلیل کاربرد گسترده ماده هیدروکسی آپاتیت در ساخت داربست‌های استخوانی، در ادامه این پژوهش خواص مکانیکی داربست‌های هیدروکسی آپاتیتی در تخلخل‌های مختلف با روش‌های ارائه شده بدست آمده است. نتایج نشان می‌دهند که مدل‌های دیوی، خودسازگاری و دیفرانسیلی، به ترتیب، دارای بیشترین دقت در محاسبه مقدار مدول یانگ این داربست‌ها در محدوده تخلخل‌های زیر ۳۰ درصد، ۳۰ تا ۶۰ درصد و بالای ۶۰ درصد هستند. همچنین روش خودسازگاری تخمین مناسبی از مقدار ضریب پواسون داربست‌های هیدروکسی آپاتیتی در تخلخل‌های مختلف ارائه می‌دهد. با بدست آوردن مقادیر خواص مکانیکی داربست‌ها در تخلخل‌های مختلف با استفاده از این مدل‌ها و استفاده از تحلیل‌های آماری، رابطه ریاضی میان درصد تخلخل و خواص مکانیکی آنها (مدول یانگ و ضریب پواسون) بدست آمده است.

---

در سال‌های اخیر الکتروریسی با قابلیت ایجاد میکرو-نانوالیاف پلیمری مشابه ساختار لیفی ماتریس خارج سلولی توجه بسیاری را در تولید داربست‌های مهندسی بافت به خود معطوف ساخته است. شبیه‌سازی آرایش لیفی ماتریس خارج سلولی در بدن، نسبت سطح به حجم بالا، میزان تخلخل قابل توجه و پیوستگی کامل خلل و فرج‌ها از مهم‌ترین مزایای ساختارهای الکتروریسی شده است. درصد تخلل بالا و پیوستگی خلل و فرج در این داربست‌ها، چسبندگی و رشد مناسب سلولی را به‌دنبال خواهد داشت. اما به سبب کوچکی اندازۀ حفرات و تراکم بالای الیاف، نفوذ سلولی در داربست‌های الکتروریسی شده محدود است. نفوذ سلولی اندک در داربست‌های الکتروریسی کاهش مهاجرت سلولی به بخش‌های داخلی ساختار، توزیع غیر یکنواخت جمعیت سلولی در کل داربست، رگ‌زایی کم و نفوذ اندک بافت را به‌دنبال دارد. در واقع داربست الکتروریسی شده بیش از آن‌که یک محیط سه‌بعدی برای اسکان و فعالیت‌های سلولی فراهم آورد یک بستر دو‌بعدی محسوب می‌شود. تا کنون روش‌های اصلاح شده الکتروریسی یا اصلاحات پس از فرآیند بسیاری برای حل این مشکل پیشنهاد شده است که تغییرات کوچک در پارامترهای الکتروریسی تا روش‌های پیچیده با نیازمندی‌های خاص را مورد توجه قرار داده است. در بسیاری از این تلاش‌ها مستقیماً با دستکاری مشخصات نمونۀ الکتروریسی شده نفوذ سلولی بهبود یافته است. حال آن که در برخی دیگر تشویق مهاجرت سلولی بدون تغییر ویژگی‌های نمونۀ الکتروریسی شده مورد توجه قرار گرفته است. در این مقالۀ مروری سعی بر این است تلاش‌های انجام شده در زمینۀ بهبود نفوذ سلولی در نانوالیاف الکتروریسی شده به تفضیل ارایه شود.

---

هدف: مهندسی بافت حدود ۳۰ سال است که با استفاده و ترکیب داربست‏ها، سلول های سالم و عوامل رشد به کمک سلول درمانی آمده است. ساخت داربست‏های زیست سازگار و زیست تجزیه‏پذیر شبیه به ماتریکس طبیعی بدن از اساسی ترین بخش‏های آن است. در این مطالعه با استفاده از روش الکتروریسی مرطوب، داربست‏های صناعی پلی لاکتیک اسید با ساختار سه بعدی، ساخته و ارزیابی شد.
مواد و روش‏ها: فیبرهای پلی لاکتیک اسید در غلظت‏های ۱۰، ۱۳، ۱۵، ۱۷، ۲۰ درصد حجمی/وزنی، با روش الکتروریسی مرطوب، داخل حمام انعقادی حاوی آب مقطر دیونیزه/سدیم هیدروکساید وارد شد و داربست‏ها شکل گرفتند. سپس آزمون‏های میکروسکوپ الکترونی روبشی، MTT، میزان زیست تخریب‏پذیری و میزان تخلخل آن‏ها انجام شد.
نتایج: نتایج به‏دست آمده از تعامل داربست و سلول‏های مزانشیمی ژله وارتون انسانی در عکس‏های میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که خود فیبرها نیز، دارای تخلخل‏های بسیار زیادی در اندازه نانو هستند که علت آن، حضور مولکول‏های آب و سدیم هیدروکساید در بین مولکول‏های فیبرهای ریسیده شده است. این تخلخل‏های زیاد در داخل و بین فیبرها، باعث افزایش خصوصیت چسبندگی و رشد سلول‏ها به داربست شد.
نتیجه‏گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که داربست‏های تولید شده در غلظت ۱۰ درصد حجمی/وزنی و پایین‏تر از آن و ۲۰ درصد حجمی/وزنی و بالاتر از آن، علاوه بر دشواری در مراحل ریسندگی آن‏ها، خواص شیمیایی و مکانیکی مناسبی را برای چسبندگی سلول و تکثیر آن‏ها ندارند و بهترین غلظت از پلیمر پلی لاکتیک اسید برای تولید داربست‏های سه بعدی به روش الکتروریسی مرطوب، ۱۵ درصد حجمی/وزنی است. بررسی نتایج نشان داد که سیستم جدید الکتروریسی مرطوب می‏تواند برای کنترل ساختار نانوفیبرها در داربست‏های سه بعدی بسیار مفید باشد.

---

در حال حاضر مواد زیستی سنتزی تا حد زیادی جایگزین پیوندهای استخوانی در درمان آسیب‏های استخوانی شده‏اند. این مواد عمدتاً بر اساس خواص مکانیکی- زیستی انتخاب شده و با کمک آن‏ها داربست‏هایی مهندسی می‏شوند که زیست فعال و زیست تخریب‏پذیر بوده و رشد بافتی را افزایش می‏دهند. همچنین، این داربست‏های متخلخل نقش مهمی در تشکیل استخوان جدید و عروق‏زایی داشته و قابلیت قرارگیری ژن‏ها، داروها، فاکتورهای رشد و سلول‏های بنیادی را دارا می‏باشند.
هدف از نگارش این مقاله مروری بررسی نقش زیر مجموعه‌ای از مواد زیستی در کاربرد‌های مهندسی بافت، به نام شیشه‌های زیست ‌فعال برای استخوان می‏باشد. علی‏رغم شکنندگی ذاتی، این شیشه‏ها خواص مطلوبی برای به کارگیری در ساخت داربست برای مهندسی بافت استخوان را دارند. شیشه‏های زیست فعال نوین برپایه بورات و بوروسیلیکات نیز توانایی خوبی برای افزایش تشکیل استخوان جدید در مقایسه با شیشه‏های سیلیکاتی از خود نشان داده‏اند. این شیشه‏ها، همچنین، دارای سرعت تخریب کنترل شده‏ای نزدیک به سرعت تشکیل استخوان جدید می‏باشند و می‏توانند با فلزاتی چون مس، روی و استرانسیوم که همگی برای رشد استخوان سالم مفید هستند دوپ گردند. اگر چه این شیشه‏ها به طور وسیعی در درمان‏های استخوانی مورد مطالعه قرارگرفته‏اند، اما تحقیقات کمی در زمینه کاربرد آن‏ها برای بافت‏های نرم صورت گرفته است. مطالعات اخیر نقش این شیشه‏ها را در بهبود رگ‏زایی برای زخم‏های بافت نرم به اثبات رسانیده است.
هدف عمده این مقاله بررسی تحولات اخیر در زمینه کاربرد شیشه‌های زیست ‌فعال و تبدیل آن‌ها به داربست می‏باشد. همچنین، به روش‌های دستکاری ساختار مواد و متغیرهای دخیل در عملکرد مواد در مهندسی بافت و عوامل رشد دخیل در بازسازی استخوان نیز اشاره می‏گردد.

---

مقدمه: غضروف، بافتی بدون رگ و لنف در بدن است و اگر آسیب گسترده‌ای داشته باشد، توانایی ترمیم و بازسازی خود را ندارد. در جامعه امروز، بیماری‌های غضروف از جمله ورم مفاصل و آسیب‌های غضروف افزایش یافته است. آسیب‌های آن می‌تواند عملکرد روزانه بیمار را مختل کرده و به‌واسطه سایش استخوان‌ها روی ‌هم با درد همراه باشد. روش‌‌های رایج مورد استفاده در درمان آسیب‌های غضروف تهاجمی با بازده کم تلقی می‌شوند که شامل ایمپلنت کردن کندروسیت‌های خود فرد، ریزشکست، تحریک مغز استخوان و حذف بخش آسیب‌دیده است. درمان‌های رایج موجود روش‌های قطعی نیستند، به‌همین دلیل به استفاده از سلول‌های بنیادی و مهندسی بافت غضروف روی آورده شده است. در پژوهش مروری حاضر، انواع سلول‌های بنیادی به‌کاررفته در سلول‌درمانی غضروف و مهندسی بافت غضروف بررسی شدند. در ادامه فاکتورهای پیام‌رسان سلولی مانند فاکتورهای رشد، عوامل مکانیکی و محیطی مطرح و به داربست‌هایی بر پایه زیست موادهایی که برای مهندسی سلول‌های بنیادی با بازده بالا به‌منظور بازسازی بافت غضروفی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اشاره شد. بنابراین هدف پژوهش حاضر، مروری بر کاربرد سلول‌های بنیادی در ترمیم و مهندسی بافت غضروف بود.
نتیجه‌گیری:. نقش سلول‌های بنیادی در ترمیم غضروف به‌درستی اثبات ‌شده است، ولی مکانیزم و روش ایجاد این ترمیم تاکنون مشخص نشده است. سلول‌های مزانشیمی بالاترین امنیت در استفاده از سلول‌درمانی در غضروف را دارند و بیشترین استفاده بالینی از این نوع سلول‌ها است. در ایران، سلول‌درمانی برای بیماران به‌صورت بالینی صورت می‌پذیرد، ولی مهندسی بافت غضروف راه زیادی برای رسیدن به مرحله بالینی دارد.

---

---