بررسی زیست سازگاری نانوالیاف الکتروریسی-شده برپایه کیتوسان در همکشتی با سلول‌های استرومایی مغز استخوان (BMSCs)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات علوم اعصاب ، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا...(عج)،تهران،ایران

2 پژوهشکده فناوری های زیستی،دانشگاه صنعتی مالک اشتر،تهران،ایران

3 مرکز تحقیقات علوم اعصاب و گروه آناتومی ، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا...(عج) ، تهران،ایران

4 مرکز تحقیقات نانوبیوتکنولوژی ، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا...(عج)،تهران،ایران

5 مرکز تحقیقات علوم اعصاب ، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا...(عج)، تهران،ایران

چکیده

مقدمه و هدف: مطالعاتی متعدد درزمینه دستیابی به داربستی منظور رشد سلول­های بنیادی روی آن انجام­شده­است. هدف از این تحقیق، ارائه داربست زیست تخریب­پذیر کیتوسان-پلی اتیلن اکسید (PEO) با بررسی توانایی رشد، تکثیر، عدم تمایز و مرگ سلولی سلول­های استرومایی مغز استخوان (BMSCs) روی آن است.
 مواد و روش­ها: ابتدا تشکیل نانوالیاف کیتوسان-PEO به نسبت 90 به 10و80 به 20 به روش الکتروریسی، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرارگرفت؛ این اسکافولد روی ژلاتین 1 درصد در پلیت 24 خانه­ای قرارگرفته، استریل­شد. سلول­های BMSCs از استخوان ران موش­های صحرایی بالغ استخراج و پس از سه مرحله پاساژ در خانه­های خالی پلیت به­عنوان گروه شاهد و هم روی داربست کشت­داده­شد. میزان تکثیر، عدم تمایز و سلول­های در حال مرگ، طی روزهای دوم، چهارم و ششم مورد بررسی قرارگرفت.
 نتایج: نتایج نشان­دادند که مورفولوژی سلول­ها روی داربست حفظ­شده، با گروه شاهد، مشابه بود. میزان تکثیر سلول­ها روی داربست در روزهای متوالی افزایش­یافته، اختلافی معنی­دار با میزان تکثیر سلول­ها در کشت سلول­ها در گروه شاهد نداشت؛ یافته­ها همچنین نشان­دادند که درصد تمایز سلول­های BMSCs و درصد میزان مرگ سلولی نیز در سلول­های کشت­داده­شده روی داربست در مواجه با داربست در پایان روز ششم با گروه شاهد مشابه بود.
 نتیجه ­گیری: تکثیر، عدم تمایز و عدم مرگ سلولی BMSCs روی نانوالیاف کیتوسان-PEO زیست تخریب­پذیر به ارائه مدلی از داربست منجرشد که می­تواند در مهندسی بافت و سلول درمانی مورد استفاده قرارگیرد.

کلیدواژه‌ها


1. Teixeira AI, Abrams GA, Bertics PJ, Murphy CJ, Nealey PF. Epithelial contact guidance on well-defined micro- and nanostructured substrates. J Cell Sci. 2003; 116(3):1881-92.
 2. Han D, Gouma PI. Electrospun bioscaffolds that mimic the topology of extracellular matrix. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 2006;2(1):37-41.
 3. Jayaraman K, Kotaki M, Zhang YZ. Recent advances in polymer nanofibers. J Nanosci Nanotechnol. 2004; 4: 52–65.
 4. Khora E, Yong L. Implantable applications of chitin and chitosan. J Biomaterials. 2003; 24(3):2339–2349.
 5. Bhattaraia N, Edmondsona D, Veiseha O, Matsenb FA, Zhang M. Electrospun chitosan-based nanofibers and their cellular compatibility. J Biomaterials. 2005; 67(1): 6176–6184.
 6. Tohill M, Mantovani C, Wiberg M, Terenghi G. Rat bone marrow mesenchymal stem cells express glial markers and stimulate nerve regeneration. Neurosci Lett. 2004; 362(2): 200-203.
 7. Seung Y. The survival and migration pattern of the Bone marrow stromal cells after intracevebral transplantation in Rats. J Korean Neurosurg. 2004; 36(1):400-404.
 8. Hua X, Yashodhan S, Jeffrey S and Brian S. Use of a chitosan-based hemostatic dressing in laparoscopic partial nephrectomy. J Journal of Biomedical Materials. 2008 Apr;85(1):267-71.
 9. Zhao LR, Duan WM, Reyes M, Keene CD, Verfaillie CM, Low WC. Human bone marrow stem cells exhibit neural phenotypes and ameliorate neurological deficits after grafting into the ischemic brain of rats. Exp Neurol. 2002 Mar;174(1):11-20.
 10. Bossolasco P, Cova L, Calzarossa C, Rimoldi SG, Borsotti C, Deliliers GL, Silani V, Soligo D, Polli E. Neuro-glial differentiation of human bone marrow stem cells in vitro. Exp Neurol.  2005 Jun;193(2):312-25.
 11. Lamoury FM, Croitoru-Lamoury J, Brew BJ. Undifferentiated mouse mesenchymal stem cells spontaneously express neural and stem cell markers Oct-4 and Rex-1. Cytotherapy. 2006; 210(2):228-42.
 12. Kazemnejad S, Allameh A, Soleimani M, Ahmad G, Mohammadi Y, Amirizadeh N, et al. Development of a novel three-dimensional biocompatible nanofibrous scaffold for the expansion and  hepatogenic differentiation of  human bone marrow mesenchymal stem cells. J Biotechnology. 2007; 4(3):201-211.
 13. Mengyan Li, Yi Guo, Yen Wei, Alan G. MacDiarmid, Peter I and Lelkes. Electrospinning polyaniline-contained gelatin nanofibers for tissue engineering applications. J Biomaterials 2006; 27(2):2705–2715.