دوره 32، شماره 286: هفته سوم تیر ماه 1393:740-751

مقایسه‌ی تأثیر داربست‌های بر پایه‌ی ابریشم بر تمایز کندروسیت‌های خرگوشی

میترا نعیمی, محمدحسین فتحی, محمد رفیعی‌نیا, شاهین بنکدار

چکیده


 مقدمه: آرتروز به دلیل آسیب به مفاصل در میان افراد کهنسال و نیز ورزشکاران شایع است که منجر به درد، شکنندگی، محدودیت حرکتی و تورم بافت می‌شود. در بازتولید غضروف به روش مهندسی بافت، استفاده از داربست مناسب برای حفظ تمایز سلولی ضروری می‌باشد؛ زیرا کندروسیت‌‌هایی که به صورت تک لایه کشت داده می‌شوند‌، تمایز غضروفی خود را از دست می‌دهند. هدف از پژوهش حاضر، مقایسه‌ی حفظ تمایز غضروفی کندروسیت‌های جدا شده از بافت غضروف خرگوشی در داربست ابریشم و داربست کامپوزیتی ابریشم- کندروئیتین سولفات- آلژینات بود.

روش‌ها: داربست ابریشم و داربست کامپوزیتی ابریشم- کندروئیتین سولفات- آلژینات به روش خشکاندن انجمادی تهیه گردید. ساختار داربست‌ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. کندروسیت از بافت غضروف مفصلی خرگوش استخراج شد و در داربست‌های تهیه شده به مدت 14 روز کشت داده شد. درصد بقای سلولی توسط روش MTT (bromide diphenyltetrazolium-5،2-(yl-2-Dimethylthiazol-5،4)-3) اندازه‌گیری شد. برای بررسی ترشح گلیکوزآمینوگلیکان از روش رنگ‌آمیزی آلسیان بلو و برای بررسی میزان بیان ژن کلاژن نوع II از Real-time PCR (Real-time polymerase chain reaction) استفاده گردید.

یافته‌ها: مطالعه با میکروسکوپ الكترونی روبشی به هم پیوستگی تخلخل‌ها را در داربست کامپوزیتی نشان داد. نتایج آزمون MTT، عدم سمیت سلولی داربست‌‌های تهیه شده را تأیید کرد. میزان ترشح گلیکوزآمینوگلیکان‌ها و نیز میزان بیان کلاژن نوع II با تفاوت معنی‌داری از نظر آماری در داربست کامپوزیتی بیشتر بود (050/0 > P).

نتیجه‌گیری: داربست کامپوزیتی ابریشم- کندروئیتین سولفات- آلژینات برای حفظ تمایز کندروسیت‌ها بسیار مناسب‌تر از داربست ابریشم و یا کشت تک لایه‌ی کندروسیت‌ها می‌باشد.

 


واژگان کلیدی


غضروف؛ مهندسی بافت؛ کندروسیت

تمام متن:

PDF

مراجع


Chung C, Burdick JA. Engineering cartilage tissue. Adv Drug Deliv Rev 2008; 60(2): 243-62.

Yokoyama A, Sekiya I, Miyazaki K, Ichinose S, Hata Y, Muneta T. In vitro cartilage formation of composites of synovium-derived mesenchymal stem cells with collagen gel. Cell Tissue Res 2005; 322(2): 289-98.

Doostmohammadi A, Monshi A, Salehi R, Fathi MH, Seyedjafari E, Shafiee A, et al. Cytotoxicity evaluation of 63s bioactive glass and bone-derived hydroxyapatite particles using human bone-marrow stem cells. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub 2011; 155(4): 323-6.

Karbasi S, Mirzadeh H, Orang F, Urban J. A comparison between cell viability of chondrocytes on a biodegradable polyester urethane scaffold and alginate beads in different oxygen tension and pH. Iran Polym J 2005; 14 (9): 823-30.

Lanza R, Langer R, Vacanti J. Principles of tissue engineering. 4th ed. New York, NY: Academic Press; 2013. p. 1-15.

Atala A, Lanza R. Methods of tissue engineering.1st ed. New York, NY: Academic Press; 2002. p. 1027-36.

Nesic D, Whiteside R, Brittberg M, Wendt D, Martin I, Mainil-Varlet P. Cartilage tissue engineering for degenerative joint disease. Adv Drug Deliv Rev 2006; 58(2): 300-22.

Bueno EM, Glowacki J. Biologic foundations for skeletal tissue engineering. 1st ed. San Rafael, CA: Morgan and Claypool Publishers; 2011. p. 30-38.

Awad HA, Wickham MQ, Leddy HA, Gimble JM, Guilak F. Chondrogenic differentiation of adipose-derived adult stem cells in agarose, alginate, and gelatin scaffolds. Biomaterials 2004; 25(16): 3211-22.

De FL, Grigolo B, Roseti L, Facchini A, Fini M, Giavaresi G, et al. Transplantation of chondrocytes seeded on collagen-based scaffold in cartilage defects in rabbits. J Biomed Mater Res A 2005; 75(3): 612-22.

Eyrich D, Brandl F, Appel B, Wiese H, Maier G, Wenzel M, et al. Long-term stable fibrin gels for cartilage engineering. Biomaterials 2007; 28(1): 55-65.

YANG CHUN. Enhanced physicochemical properties of collagen by using EDC/NHS-crosslinking. Bull Mater Sci 2012; 35(5): 913-8.

Lv Q, Hu K, Feng Q, Cui F. Fibroin/collagen hybrid hydrogels with crosslinking method: preparation, properties, and cytocompatibility. J Biomed Mater Res A 2008; 84(1): 198-207.

Wenk E, Merkle HP, Meinel L. Silk fibroin as a vehicle for drug delivery applications. J Control Release 2011; 150(2): 128-41.

Vepari C, Kaplan DL. Silk as a Biomaterial. Prog Polym Sci 2007; 32(8-9): 991-1007.

Wang Y, Kim HJ, Vunjak-Novakovic G, Kaplan DL. Stem cell-based tissue engineering with silk biomaterials. Biomaterials 2006; 27(36): 6064-82.

Zhang X, Reagan MR, Kaplan DL. Electrospun silk biomaterial scaffolds for regenerative medicine. Adv Drug Deliv Rev 2009; 61(12): 988-1006.

Asakura T, Kuzuhara A, Tabeta R, Saito H. Conformational characterization of Bombyx mori silk fibroin in the solid state by high-frequency carbon-13 cross polarization-magic angle spinning NMR, x-ray diffraction, and infrared spectroscopy. Macromolecules 1985; 18(10): 1841-5.

Min BM, Jeong L, Lee KY, Park WH. Regenerated silk fibroin nanofibers: water vapor-induced structural changes and their effects on the behavior of normal human cells. Macromol Biosci 2006; 6(4): 285-92.

Nazarov R, Jin HJ, Kaplan DL. Porous 3-D scaffolds from regenerated silk fibroin. Biomacromolecules 2004; 5(3): 718-26.

Bhardwaj N, Chakraborty S, Kundu SC. Freeze-gelled silk fibroin protein scaffolds for potential applications in soft tissue engineering. Int J Biol Macromol 2011; 49(3): 260-7.

Yan LP, Oliveira JM, Oliveira AL, Caridade SG, Mano JF, Reis RL. Macro/microporous silk fibroin scaffolds with potential for articular cartilage and meniscus tissue engineering applications. Acta Biomater 2012; 8(1): 289-301.

Cao Y, Wang B. Biodegradation of silk biomaterials. Int J Mol Sci 2009; 10(4): 1514-24.

Wang Y, Rudym DD, Walsh A, Abrahamsen L, Kim HJ, Kim HS, et al. In vivo degradation of three-dimensional silk fibroin scaffolds. Biomaterials 2008; 29(24-25): 3415-28.

Hardy JG, Scheibel TR. Composite materials based on silk proteins. Progress in Polymer Science 2010; 35(9): 1093-115.

Hu K, Cui F, Lv Q, Ma J, Feng Q, Xu L, et al. Preparation of fibroin/recombinant human-like collagen scaffold to promote fibroblasts compatibility. J Biomed Mater Res A 2008; 84(2): 483-90.

Gobin AS, Butler CE, Mathur AB. Repair and regeneration of the abdominal wall musculofascial defect using silk fibroin-chitosan blend. Tissue Eng 2006; 12(12): 3383-94.

Sionkowska A, Planecka A. Preparation and characterization of silk fibroin/chitosan composite sponges for tissue engineering. Journal of Molecular Liquids 2013; 178(0): 5-14.

Garcia-Fuentes M, Meinel AJ, Hilbe M, Meinel L, Merkle HP. Silk fibroin/hyaluronan scaffolds for human mesenchymal stem cell culture in tissue engineering. Biomaterials 2009; 30(28): 5068-76.

Yan SQ, Zhang Q, Wang JN, Li MZ. Characterization of silk fibroin/hyaluronic acid blend films cross-linked with EDC. Journal of Fiber Bioengineering and Informatics 2010; 3(2): 62-7.

Ming J, Zuo B. A novel silk fibroin/sodium alginate hybrid scaffolds. Polym Eng Sci 2014; 54(1): 129-36.

Shokrgozar MA, Bonakdar S, Dehghan MM, Emami SH, Montazeri L, Azari S, et al. Biological evaluation of polyvinyl alcohol hydrogel crosslinked by polyurethane chain for cartilage tissue engineering in rabbit model. J Mater Sci Mater Med 2013; 24(10): 2449-60.




Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License which allows users to read, copy, distribute and make derivative works for non-commercial purposes from the material, as long as the author of the original work is cited properly.