Skip to main content
SUPERVISOR
محمدآقا مرشد (استاد راهنما) محمدحسین نصراصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elahe Masaeli
الهه مسائلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1386

TITLE

Design of Nanofibrous Scaffolds of Poly Hydroxyalkanoates (PHAs) for Nerve Tissue Engineering
Scaffolds that mimic physico-chemical properties of extracellular matrix (ECM) are valuable to stimulate enhanced ce ll-material interactions for tissue engineering applications. Poly (hydroxyl alkanoates) (PHAs) are versatile natural polyesters which are attractive materials for tissue engineering due to their natural origin, good mechanical properties and enhanced biocompatibility. In this study, we compared interactions of Poly (3-hydroxy butyrate) (PHB) scaffolds fabricated by electrospinning and salt-leaching procedures with monkey epithelial kidney cells (Vero) and mouse mesenchymal stem cells (mMSCs). Our results showed, nanofibrous scaffolds can be a better substrate for cell attachment and morphology. As Schwann cells (SCs) physiologically assist in directing the growth of regenerating axons, we also assessed the potential of PHB/Poly (3-hydroxybutyrate- co -3-hydroxyvalerate) (PHBV) nanofibrous scaffolds for nerve regeneration using SCs. Our experiments indicated that the melting temperatures and crystallinity of PHB/PHBV blends decreased as the PHBV weight ratio increased. Digital image processing analysis also proved SCs orientation along the fiber direction of aligned mats. To improve scaffolds biocompatibility, we also functionalized scaffolds with ECM derived peptides to mimic naturally occurring ECM motifs for nerve regeneration. Briefly, proliferation and neural gene expressions of SCs cultured on bio-functionalized scaffolds increased significantly which suggest that these substrates could serve as a potential scaffold for SCs differentiation and axon myelination. Keywords Poly (hydroxyalkanoates), Scaffold, Schwann cells, Nerve tissue engineering
باز سازی و ترمیم بافت و اندام های از دست رفته و یا به شدت آسیب دیده در زیست فناوری تحت عنوان مهندسی بافت بیان می شود. برای ایجاد بافت جدیدی در بدن، یک بستر مناسب جهت قرار گرفتن سلول ها بر آن با تقلید از ماده زمینه برون سلولی بدن مورد نیاز می باشد که به اصطلاح به آن داربست گفته می شود. در مهندسی بافت برای ایجاد بافت، سلول ها روی داربست قرار داده شده و مجموعه سلول ها و داربست در محیط کشت قرار می گیـرند. یک داربسـت ایده آل در مهندسـی بافت بایستی ابعاد ماده زمـینه برون سلولی طبیعی را تقلید کند و به نظر می رسد که نانو الیاف بهترین گزینه برای این هدف می باشند. در میان بافت های مختلف بدن انسان، بازسازی عصب بدلیل پیچیدگی سیستم عصبی از نظر عملکرد و آناتومی و همچنین غیر موثر بودن روشهای رایج درمان، از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از پلیمرهای متداول مورد استفاده برای کاربردهای مهندسی بافت، پلی هیدروکسی آلکانوات های با منشأ باکتریایی هستند. در این پژوهش داربست های نانوالیاف پلی هیدروکسی بوتیرات (PHB) و داربست های تولید شده از طریق استخراج نمک به عنوان بستر کشت سلول های مزانشیمی و Vero مورد مقایسه قرار گرفتند که نتایج بررسی ها نشان داد که به طور کلی چسبندگی کلیه سلول ها روی سطح داربست های نانوالیاف بهتر از داربست های استخراج نمک است. سپس خواص فیزیکی و مورفولوژی نانوالیاف مخلوط پلی هیدروکسی بوتیرات / پلی هیدروکسی بوتیرات –والرات (PHBV) با نسبت های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج گرماسنجی پویشی تفاضلی و طیف سنجی رامان نشان داد که با افزایش مقدار PHBV در مخلوط، انعطاف پذیری لایه مخلوط نانوالیاف افزایش یافته است. در بخش بعدی این تحقیق، به منظور بررسی تأثیر آرایش یافتگی لایه نانوالیاف روی رفتار سلول های شوان، داربست های نانوالیاف آرایش یافته PHB(50)/PHBV(50) تولید گردیدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی و بررسی آنها توسط پردازش تصویری به همراه نتایج رنگ آمیزی با پروتئین p75 نشان داد که سلول های شوان روی سطح داربست های آرایش یافته در جهت آرایش یافتگی الیاف، جهت گیری کرده اند. همچنین فعالیت زیستی و تکثیر پذیری سلول ها روی سطح داربست های آرایش یافته در مقایسه با داربست های غیرآرایش یافته افزایش یافته بود. در ادامه این پژوهش اصلاح زیستی داربست های نانوالیاف PHB(50)/PHBV(50) توسط کلاژن و سه نوع پپتید استخراج شده از پروتئین های ماده زمینه برون سلولی، انجام گرفت. به طور کلی مخلوط کردن محلول پلیمری با کلاژن منجر به تولید داربست های با توانایی بالای تکثیر سلول های شوان و رهایش فاکتور رشد عصبی گردید. همچنین پیوند شیمیایی پپتید های GRGDS، YIGSR و Neuromimetic روی سطح نانوالیاف منجر به افزایش زیست سازگاری، تکثیرپذیری و بیان ژنهای عصبی NGF، CNTF، BDNF و GNDF توسط سلول های شوان گردید. به طورکلی نتایج این تحقیق نشان دهنده پتانسیل بالای داربست های طرا حی شده برای ساخت غلاف میلین و تمایز سلول های شوان و در نهایت کاربرد در مهندسی بافت عصب می باشد. کلمات کلیدی : مهندسی بافت عصب، داربست نانوالیاف، پلی هیدروکسی آلکانوات، سلول های شوان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی