بررسی روند القاء استخوان سازی شیشه زیست فعال، منیزیم اکسید و کلسی تونین بر سلول های بنیادی مزانشیمی در اسکافولدهای سلولز باکتریایی/فیبروئین ابریشم
Abstract
مقدمه: سلولز باکتریایی دارای خواص مطلوب زیست سازگاری، تخلخل بالا و استحکام مکانیکی قابل توجه به عنوان اسکافولد در مهندسی بافت استخوان است. فیبروئین ابریشم یک پروتئین طبیعی با زیست سازگاری خوب و زیست تخریب پذیری قابل تنظیم است. ساخت اسکافولدهای کامپوزیتی با خواص فیزیکوشیمیایی بهبود یافته به عنوان یک ریز محیط¬های مصنوعی مناسب در مهندسی بافت استخوان مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. با توجه به خواص مفید اسکافولدهای مبتنی بر سلولزباکتریایی و فیبروئین ابریشم مطالعه حاضر با هدف بررسی روند القا استخوان سازی منیزیم اکسید، شیشه زیست فعال و کلسی تونین در سلول های بنیادی مزانشیمی بر اسکافولدهای سلولزباکتریایی/فیبروئین ابریشم انجام شد.
مواد و روش ها: در این مطالعه ابتدا اسکافولدهای سلولزباکتریایی/فیبروئین ابریشم بارگذاری شده با نانوذرات منیزیم اکسید و شیشه زیست فعال سنتز شده و پس از بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی اسکافولدهای، سلول های بنیادی مزانشیمی استخراج شده از بافت چربی انسان بر روی اسکافولدهای کشت داده شد. بعد کشت سلول ها روی این اسکافولدها، میزان بقای سلولی با استفاده از روش های رایج مانند DAPI ,MTT تعیین گردید. در مرحله بعدی سلول های کشت داده شده بر روی این اسکافولدهای از نظر تمایز به سمت سلول های استخوانی بررسی شد. برای این منظور میزان بیان ژن های آلکالین فسفاتاز، استئوکلسین و RUNX2 بررسی شد. همچنین فعالیت آلکالین فسفاتاز و میزان رسوب کلسیم مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج: اسکافولدهای مورد نظر خواص مکانیکی و فیزیکی از قبیل مورفولوژی، استحکام مکانیکی، زیست سازگاری، نرخ تخریب طولانی مدت و نرخ جذب آب قابل قبولی را ارائه کردند. هم چنین در محیط برون تنی اسکافولدهای سلولزباکتریایی/فیبروئین ابریشم بارگذاری شده با نانوذرات منیزیم اکسید و شیشه زیست فعال به طور موفقیت آمیزی ژن ها مربوط به بافت استخوان را بیان کردند.
نتیجه گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که بارگذاری نانوذرات منیزیم اکسید، شیشه زیست فعال در اسکافولدها سلولزباکتریایی/فیبروئین ابریشم و تیمار سلول ها کشت شده بر روی این اسکافولدها با کلسی تونین سبب افزایش تکثیر سلول‌های و بیان ژن های ویژه استخوان می¬شود.