توسعه داربست های زیست فعال هوشمند برای بازسازی غضروف با استفاده از سلول های بنیادی ( IPSCs)

در این تحقیق، توسعه و ارزیابی داربست های زیست فعال هوشمند مبتنی بر پلیمرهای زیست تخریب پذیر برای بازسازی غضروف مفصلی با استفاده از سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) مورد بررسی قرار گرفت. هدف اصلی، طراحی سامانه ای سه بعدی با قابلیت پاسخ دهی به محرک های زیستی و مکانیکی به منظور هدایت تمایز کندروژنی و بهبود یکپارچگی بافتی بود. بدین منظور، داربست های نانوکامپوزیتی متشکل از پلی کاپرولاکتون و هیدروژل آلژینات حاوی نانوذرات زیست فعال به روش الکتروریسی و چاپ سه بعدی زیستی ساخته شدند. سلول های iPSC پس از کشت و تکثیر، درون داربست ها بارگذاری و تحت شرایط القای تمایز غضروفی قرار گرفتند. ویژگی های فیزیکی و مکانیکی داربست ها، زیست سازگاری، میزان تکثیر سلولی، بیان ژن های اختصاصی غضروف و تولید ماتریکس خارج سلولی ارزیابی شد. نتایج نشان داد داربست های طراحی شده دارای تخلخل مناسب، استحکام مکانیکی نزدیک به غضروف طبیعی و قابلیت رهایش کنترل شده عوامل زیست فعال هستند. همچنین افزایش معنی دار بیان ژن های COL۲A۱ و SOX۹ و تولید گلیکوزآمینوگلیکان ها در گروه داربست هوشمند مشاهده گردید. یافته ها بیانگر آن است که داربست های زیست فعال هوشمند همراه با سلول های iPSC می توانند رویکردی موثر برای مهندسی و بازسازی غضروف مفصلی فراهم آورند.

کلیدواژه ها:

داربست زیست فعال ، مهندسی بافت غضروف ، سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) ، تمایز کندروژنی ، نانوکامپوزیت زیستی