مهندسی بافت قرنیه با استفاده از هم کشتی سلولهای اپتیکالی و اندوتلیالی قرنیه، تمایز یافته از سلولهای بنیادی اندومتریال بر روی داربست نانو فیبری PLGA- collagen-PLGA
General Material Designation
[پایان نامه]
First Statement of Responsibility
زهره عرب پور
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۳۹۸
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۲۹ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری تخصصی(PHD)
Discipline of degree
مهندسی بافت
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
مهندسی بافت بطور عام به معنی توسعه و تغییر در زمینه رشد آزمایشگاهی مولکولها و سلولها در بافت و یا عضو، برای جایگزینی یا ترمیم قسمت آسیب دیده بدن است. امروزه فناوری رشد شبکههای پیچیده و سهبعدی سلولی برای جایگزینی بافت آسیب دیده توسعه یافته است. برای ساخت بافت به شیوههای مهندسی، نیاز به طراحی داربستی با ساختار فیزیکی مناسب، با امکان چسبندگی، مهاجرت ، تکثیر و تمایز سلولی و در نهایت رشد و جایگزینی بافت جدید است. بیماریهای قرنیه از دسته بیماریهای چشمی هستند که معمولا در اثر التهاب، تروما، سوختگیهای شیمیایی، بیماریهای سیستمیک و همچنین در اثر اختلالات پاتولوژیک بافتهای مجاور ایجاد می گردند، که می توانند در نهایت منجر به آسیب بینایی وحتی نابینایی شوند. بازسازی قرنیه با استفاده از مهندسی بافت، یکی از موثرترین روشها جهت درمان آسیب قرنیه است. در این تحقیق با الگوبرداری از ساختار طبیعی قرنیه و طی فرایند الکتروریسی، داربستی سه لایه از جنس نانوفیبرهای (پلی لاکتیک کو گلایکولیک اسید)PLGA_ PLGA-collagen تهیه شد. لایه های داخلی و خارجی از جنس نانوفیبرهای PLGA به عنوان بستری برای سلولهای اندوتلیال و اپیتلیال و همچنین نانوفیبرهای موازی collagen در لایه میانی به عنوان جایگزین استروما الکتروریسی شدند. با توجه به اینکه کلاژن پلیمری طبیعی است و در محیط آبی تغییر فرم می یابد از دو کراس لینکر EDC و گلوتارآلدئید جهت فیکس کردن ساختار نانوفیبری داربست استفاده شد. داربستها جهت مقایسه در سه گروه: І- کراس لینک شده با گلوتارالدئید، ІІ- کراس لینک شده با EDC و ш- کراس لینک نشده قرار گرفتند. ساختار نانوفیبری داربستها، توسط عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد تایید قرار گرفت و سایز منافذ ایجاد شده و ضریب ارتباط آنها که از طریق BET اندازه گیری شد، حاکی از بستر سه بعدی مناسب جهت نفوذ سلولهای اندوتلیال و اپیتلیال قرنیه بود. بررسی میزان تخریب داربست نشان داد که داربستهای کراس لینک شده می توانند تا زمان بازسازی استرومای طبیعی از سلولها حمایت کنند. به علاوه، در گروه داربستهای کراس لینک شده با EDC، میزان بهبود رفتار مکانیکی داربست، متناسب با قرنیه طبیعی بود. همچنین کاهش زاویه تماس پس از کراس لینک کردن، بیانگر افزایش تمایل نانوفیبرها به اتصال و تکثیر سلولها پس از کشت روی داربست بود. به منظور ارزیابی میزان تکثیر و نفوذ سلولها همچنین میزان سمیت سلولی بر روی داربست، به ترتیب از رنگ آمیزی DAPI و MTT در روزهای اول، سوم، پنجم و هفتم استفاده شد. نتایج نشان داد سلولها پس از اتصال به داربست، تکثیر و نفوذ مناسبی بر روی نانوفیبرهای زیست سازگار داشته اند. همچنین پس از تصویر برداری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) مشخص شد، تمام داربستها جهت اتصال و تکثیر سلول مناسبند، ولی پس از گذشت 14روز از زمان کشت، نانوفیبرهای کراس لینک شده با EDC از لحاظ مورفولوژی پایدارتر از بقیه بودند. در این تحقیق از سلولهای بنیادی اندومتریال به عنوان منبع سلول مزانشیمی استفاده شد. نتایج حاصل از فلوسایتومتری سلولهای استخراج شده از اندومتر رحم مانند آنچه در مطالعات گذشته صورت گرفت، حاکی از چند توان بودن این سلولها بود. این سلولها، پس از مجاورت با محیط تمایزی اپیتلیالی و تندوتلیالی و گذشت 21 روز و تغییر مورفولوژی، تحت ارزیابی Real time PCR و ایمنوسیتوشیمی قرار گرفتند که نتایج حاکی از بیان مارکرهای اختصاصی اندوتلیال قرنیه یعنی VEGFR-2(KDR), Na/K ATPas و ZO-1 و همچنین مارکرهای اختصاصی اپیتلیالی CK12 و CK18 بود. به علاوه این دسته از سلولهای مزانشیمی پس از ارزیابی ایمنوسیتوشیمی توانستند پس از مجاورت با محیط تمایزی اپیتلیال قرنیه، مارکر اختصاصی اپیتلیالی قرنیه یعنی CK3 و پس از مجاورت با محیط تمایزی اندوتلیالی، مارکرهای اختصاصی اندوتلیالی VEGFR2 و CD31 را بیان کنند.پس از تایید تمایز سلولها و بیان مارکرهای اختصاصی، داربستهای استریل شده به صورت دیسکهایی به ابعاد 22 میلی متر برش خورده و در پتریدیشهایی با 12 ول قرار گرفتند. میزان 105 ×25/1 سلول اپیتلیالی بر روی مرکز حلقه کاشته شد. بعد از ۳ روز، داربست را بر عکس کرده و بر سمت دیگر، سلول های اندوتلیالی تمایز یافته از اندومتریال کشت داده شد. سلولها به مدت ۳ روز دیگر کشت داده شدند و سپس بر روی چشم فاقد قرنیه خرگوش پیوند شدند. پس از 4 و 6 هفته قرنیه های پیوند شده، جدا شدند و تحت بررسی ایمنوهیستوشیمی قرار گرفتند.. نتایج بیانگر حضور سلولهای اندوتلیال در لایه داخلی با بیان مارکر VEGFR2و همچنین حضور سلولهای اپیتلیالی در لایه خارجی با بیان مارکر CK3 بود. با توجه به نتایج بدست آماده از این تحقیق، ایمپلنت طراحی شده می تواند به عنوان جایگزین مناسبی جهت قرنیه آسیب دیده، منجر به ترمیم و بازسازی قرنیه شود.