مقایسه رشد و تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف جنین انسانی بر روی داربست کامپوزیتی پلی-ال-لاکتیک اسید/هیدروکسی آپاتیت با داربست پلی-ال-لاکتیک اسید خالص

خلاصه فارسی

زمینه و هدف: داربست هاي كامپوزيتي ساخته شده از پليمرها و سراميك هاي زيست فعال، به دلیل اینکه استخوان طبیعی ترکیبی از پلیمر و آپاتیت زیستی می باشد ،كاربرد وسيعي در مطالعات مهندسي بافت استخوان پيدا كرده اند. در اين مطالعه، با استفاده از پلی- ال- لاکتیک اسید (PLLA) و هیدروکسی آپاتیت (HA)، كه به بخش معدني استخوان انسان شباهت دارد، نانوداربست كامپوزيتي سه بعدي به روش الکترو ریسی تهيه و رفتار سلولهاي بنیادی مزانشیمی بندناف انسانی روي آنها بررسي شد. هدف از انجام اين پژوهش ساخت و توسعه داربستي مناسب و زيست فعال براي كاربرد در مهندسي بافت استخوان مي باشد. مواد و روش ها: در مطالعه حاضر سلولهاي بنیادی مزانشیمی از بندناف انسانی جداسازی شد و جهت تایید بنیادینگی سلول هاآنالیز فلوسایتومتری صورت گرفت. سپس سلولها بر روی نانو داربست های پلیمری PLLA و کامپوزیت PLLA/ HA(10%) کشت داده شدند. زیست سازگاری داربست ها بوسیله سنجش 3-[4,5-dimethylthialzol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide)MTT) مورد بررسی قرار گرفت.موفولوژی و نحوه اتصال سلول بر سطح هر دو نوع داربست بوسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی مورد مطالعه قرار گرفتند و در نهایت به منظور بررسی توان تمایزی سلول ها در سطح داربست ها، از محیط تمایزی استئوژنی بمدت 21 روز استفاده گردید و روند تمایز طی روز های 21،14،7 با رنگ آمیزی آلیزارین قرمز و ون کوسا بررسی گردید . يافته ها: تصاویر میکروسکوپ الکترونی نگاره نشان دهنده خصوصیات سطحی مناسب در هر دو داربست بود و سلول ها نه تنها توانايي اتصال و تكثير مناسب تری را روي نانوكامپوزيت داشتند، بلكه به لحاظ ريخت شناسي نيز از شرايط طبيعي برخوردار بودند. مقایسه نتایج رنگ آمیزی بیانگر میزان بالای تمایز در داربست کامپوزیت نسبت به داربست تنها و نمونه های سلولی بود. نتیجه گيري: به منظور ترمیم و بازسازي بافت استخوان، داربست زيست فعال كامپوزيتي PLLA/HAدر مقایسه با داربست PLLAخالص، داربست مناسب تری می باشد.

عنوان انگليسی

A comparison of the growth and differentiation of the human umbilical cord mesenchymal stem cells on the Poly-L-lactic acid/Hydroxyapatite composite scaffold with pure Poly-L-lactic acid scaffold

خلاصه انگلیسی

Background: Since natural bone is a combination of polymer and biological apatite, the composite scaffolds made of polymers and bioactive ceramics have found wide applications in bone tissue engineering studies. Among various polymers, the poly-L-lactic acid (PLLA) and hydroxyapatite (HA) have attracted much attention due to their optimal properties. In this study, using PLLA polymer and hydroxyapatite, which is similar to human bone mineral component, three-dimensional composite scaffolds were developed by Electrospinning Method. Then the behavior of human umbilical cord mesenchymal stem cells (MSCs) were investigated on the scaffolds.The aim of this research is to develop an appropriate bioactive and functional scaffold for bone tissue engineering. Materials and Methods: In this study mesenchymal stem cells were isolated from the human umbilical cord .The stemness of the isolated cells was shown using flow cytometric analysis. The cells were cultured on both PLLA and PLLA/HA (10%) composite polymeric nanoscaffolds. Biocompatibility of scaffolds was confirmed by MTT assay.The morphological and cell adhesion characteristics of MSCs on the scaffolds were compared using Scanning Electron Microscopic (SEM) imaging. Finally, cells were treated with osteogenic differentiation medium for 21 days in order to investigate their differentiation potential on the scaffolds. The differentiation of the stained cells with Alizarin Red and Von Kossa were studied 7,14 and 21 days after cultivation. Results: SEM studies showed that the surface properties of both scaffolds were desirable and the cells not only had the ability to attach and proliferate better on the nanocomposite scaffolds, but were also in a natural condition morphologically. The comparison of staining results indicated a higher differentiation rate in composite polymeric nanoscaffold. Conclusion: The results showed that the PLLA/HA nanoscaffold could be a very good candidate for bone tissue engineering.

Document Downloads