تولید بافت های انسانی با روش مورد استفاده در تولید منسوجات

مهندسی بافت فرآیندی است که در آن از مواد زیستی جدید بعنوان داربستی برای قرار دادن سلولهای بنیادی بمنظور رشد و جایگزینی بافت های آسیب دیده استفاده می شود. انواع خاصی از موادی که برای ایجاد داربست برای نگه داشتن سلولهای بنیادی بکار می روند، به مرور زمان تجزیه شده و بافت طبیعی در نهایت درمحل باقی می ماند، چالش اصلی ایجاد مقادیر کافی از مواد زیستی قابل تجزیه در مقیاسی است که پزشکان برای درمان بیماران نیاز دارند.

دکتر Loboaو گروهی از محققان کالج مهندسی زیستی دانشگاه MUاخیراً روشهای جدیدی را برای مقرون به صرفه نمودن مهندسی بافت و تولید مواد لازم در مقادیر زیاد آزمایش نمودند. بافتهای مهندسی شده می توانند در درمان زخم هایی که بر اثر دیابت یا اختلالات گردش خون ایجاد می شدند و یا در ترمیم غضروف یا استخوان و یا برای جایگزینی بافت سینه در زنانی که بافت پستان آنها برداشته شده است، استفاده شود.

در روش مهندسی بافت معمولی که با استفاده از الیاف بافته نشده بعنوان داربست استفاده می شود، از یک میدان الکترواستاتیک برای اتصال الیاف به یکدیگر کمک می گیرند، این فرایند الکتروریسی یا Electrospinningنام دارد. در طی این روش داربست مورد نیاز برای اتصال به سلولهای بنیادی ساخته می شود، اگر چه تولید درمقیاس بزرگ با این روش بصرفه نیست.

دکتر Loboaمی گوید: در روش الکتروریسی داربست هایی با الیافی ضعیف تولید می شود که دارای  منافذ بسیار ریزی هستند، با استفاده از روش الکتروریسی برای چندین ساعت تنها حدود 10 اینج مربع، ماده ی  داربست تولید میشود، بنابراین ما بدنبال آزمایش روشهایی دیگر برای استاندارد سازی و مقرون به صرفه نمودن این فرآیند هستیم. هدف از تولید این مواد در مقیاس زیاد، تولید صدها مترمربع از موادی با خواصی مشابه با الیاف تولید شده  در روش الکتروریسیاست که بتوان از آنها در تنظیمات بالینی استفاده نمود. به همین دلیل ما فرایند تولید منسوجات را مانند لباس و پرده برای تولید این نوع از داربست ها در مقیاس بزرگ آزمایش کردیم.

دکتر Loboaو دکتر Tuinفارغ التحصیل دکترای مهندسی پزشکی از دانشگاه کارولینای شمالی و دکتر بهنام پوردیهیمی از کالج منسوجات NCSUدر این کار با یکدیگرهمکاری کردند. محققان دو مقاله را بر اساس سه روش  تولید پارچه:  meltblowingو  spunbondingو carding  منتشر کردند.

 آنها این سه روش را برای تولید داربست بافتی آزمایش کردند. در  تکنیک Meltblowing  از مواد و الیاف بافته نشده  بصورت پلیمر مذاب  برای تولید  الیاف پیوسته استفاده  شد. در روش  Spunboningکه بسیار شبیه به همین شیوه است الیاف در یک شبکه در حالیکه در حالت جامد هستند، قرار می گیرند (نه بصورت مذاب). در روش  cardingالیاف جداگانه با استفاده از غلتک، تشکیل شبکه ای را می دهند که برای نگه داشتن سلولهای بنیادی درمحل  خود لازم است.

دکتر Loboaوهمکارانش این تکنیک ها را برای تولید داربست ساخته شده از پلی لاکتیک اسید (PLA) استفاده کردند. این ماده توسط سازمان غذا و دارو به عنوان پر کننده ی کلاژن برای کاشت سلولهای بنیادی انسانی مورد تایید قرار گرفته  است.

سپس محققان 3 هفته به بررسی سلامت سلولهای بنیادی کاشته شده بروی هر یک از این داربست ها  پرداختند، آنها به بررسی شروع تمایز سلولهای بنیادی در مسیرهای تولید سلولهای چربی و استخوان پرداختند. نتایج نشان داد که هر سه روش بافت منسوجات به عنوان روشهای علمی برای تولید داربست قابل استفاده هستند.

دکتر Loboaمی گوید: این روشهای جایگزین نسبت به الکتروریسی مقرون به صرفه تر می باشند یک نمونه ی کوچک ازمواد الکتروریسی می تواند بین 2 تا 5 دلار هزینه داشته باشد، در حالیکه قیمت تمام شده با این سه روش بین 0.3تا 3  دلار است. آزمایشها نشان می دهد که این روش ها موثر و کارآمد هستند.

 قدم بعدی در این تحقیق بررسی داربست های تولید شده با این سه روش پس از پیوند به حیوانات است. نتایج مطالعات انجام شده در دو مقاله اخیراً درمجله ی Biomedical Materialsو در مجله ی Acta Biomaterialiaمنتشر گردید.

منبع:www.medicalnewstoday.com/releases/308839.php