ترمیم غضروف مفصلی به یاری مهندسی بافت به وسیله محققان کشور - وبلاگ جناب خان

به گزارش وبلاگ جناب خان، غضروف مفصلی بافتی فاقد عروق خونی با تراکم سلولی اندک است. به همین علت توان خودترمیمی کمی پس از بروز آسیب یا بیماری های فرسایشی دارد. مهندسی بافت غضروف با هدف طراحی ساختارهای مصنوعی با کارکرد بیولوژیک و خصوصیات مکانیکی مناسب طراحی شده اند، تا بر محدودیت های موجود برای درمان ضایعات غضروفی غلبه کند.

هیدروژل هایی که برای مهندسی بافت غضروف طراحی می شوند باید توان بازآفرینی خصوصیات بیولوژیکی و فیزیکی ماتریکس خارج سلولی غضروف را داشته باشند. به منظور طراحی بستری مناسب برای مهندسی بافت غضروف، محققان کشور، طی پژوهشی 3 نوع متفاوت از هیدروژل های القانماینده غضروف با قابلیت آزادسازی کنترل شده دارو بر پایه آلژینات سولفاته و کیتوزان (chitosan) طراحی و خصوصیات آنها را مقایسه کردند.

نتایج این پژوهش که در مجله Chemical Engineering Journal به چاپ رسیده است، نشان داد، اتصال بیولوژیک کتکول با آلژینات سولفاته منجر به ایجاد ساختاری با پایداری مکانیکی بالاتر می گردد.

در هیدروژل های با شبکه شیمیایی دوگانه، حضور گروه های کتکول و آمین درون شبکه، منجر به پیوند دینامیک و برگشت پذیر می گردد. هیدروژل با شبکه دوگانه ساخته شده از آلژینات سولفاته و کتکول، قدرت فشرده شدن کافی، سختی و توان خودترمیمی از خود نشان داد که برای ساختارهای مانند غضروف که بار زیادی را تحمل می نمایند بسیار مناسب است.

در میان هیدروژل های آزمایش شده، هیدروژل با شبکه دوگانه ساخته شده از آلژینات سولفاته و کتکول کمترین مقدار تخریب و بیشترین پایداری مکانیکی را در حضور لیزوزیم طی 21 روز آزمایش نشان داد. مشارکت سولفات و کتکول در این هیدروژل باعث ترشح پایدار TGF-β1 و کارتوژنین شد و منجر به ایجاد غضروف در سلول های بنیادی مزانشیمی و کندروسیت هایی شد که کنار هم درون ساختار جای گرفته بودند.

نتایج این پژوهش نشان داد هیدروژل های غنی شده با کتکول 12 هفته پس از پیوند به حیوان مدل آزمایشگاهی در بازیابی ضخامت کامل غضروف پیروز تر بودند که احتمالا به دلیل اثر کتکول بر اتصالات سلولی، حفظ یکپارچگی بافت و تثبیت عوامل بیولوژیک است.

این پژوهش نشان داد ریزمحیط طراحی شده بر اساس ویژگی های بیولوژیک بر کیفیت غضروف سازی موثر است.

دکتر محمدرضا باغبان اسلامی نژاد، دکتر حسین بهاروند، پیغام باعی، دکتر حامد دائمی و همکارانشان در پژوهشگاه رویان این پژوهش را به نتیجه رساندند.