تهیه نانوالیاف پلی کاپرولاکتون/ ژلاتین حاوی عصاره بادام تلخ و شیرین به منظور تمایزاستخوانی سلولهای بنیادی پالپ دندان

Preparation of PCl/Gel nanofibers containing bitter and sweet almond extract for bone differentiation of dental pulp stem cells


چاپ صفحه
پژوهان
صفحه نخست سامانه
مجری و همکاران
مجری و همکاران
اطلاعات تفضیلی
اطلاعات تفضیلی
دانلود
دانلود
دانشگاه علوم پزشکی تبریز
دانشگاه علوم پزشکی تبریز

مجریان: رویا صالحی قره ورن

خلاصه روش اجرا: 1-1- تهیه ی عصاره بادام تلخ و شیرین به منظور عصاره گیری از بادام حدود یک کیلو گرم بادام تلخ و یک کیلوگرم بادام شیرین آسیاب شده سپس هر کدام جداگانه در متانول به مدت 48 ساعت در دمای 60 درجه بازروانی گردید. عصاره های حاصل با روش فریزدرایر خشک شده ودر یخچال نگهداری شد. 1-2-تهیه ی محلول های مورد استفاده برای الکترواسپینیگ 1-2-1-محلول (w/w) 15% از پلی کاپرولاکتون در مخلوط اسید استیک/اسید فرمیک تهیه گردید. بدین منظور75/0 گرم ازPCl در 5 میلی لیتر اسیداستیک / اسید فرمیک به نسبت 1:9 اضافه شده کاملاً حل گردید. بمنظور دستیابی به محلول یکنواخت، مخلوط به مدت 24 ساعت همزده شد. 1-2-2-محلول(w/w) 10% از ژلاتین در اسید استیک/ اسید فرمیک تهیه گردید. بمنظور دستیابی به محلولی یکنواخت مخلوط به مدت 2 ساعت همزده شد. 1-2-3- محلول (w/w) %15و %10، %5 از عصاره بادام تلخ و بادام شیرین تهیه شد. به منظور دستیابی به محلولی یکنواخت، مخلوط به مدت 2ساعت همزده شد. 1-3- تهیه محلول تزریقی به دستگاه محلول¬های مختلف، با نسبت¬ها و غلظت¬های متفاوت بمنظور تهیه ی نانوفیبرها مورد استفاده قرار گرفت . اما بسیاری از آنها ایراداتی از قبیل تشکیل جت پایدار، عدم تشکیل فیبر و ... بودند. بهترین سیستم بدست آمده برای الکترواسپینیگ با تغییر نسبت های مختلف /PCl/Gelatin عصاره بادام تلخ و شیرین بدست آمد. 2- تهیه¬ی نانوالیاف پلیمری حاوی عصاره بادام تلخ و شیرین با استفاده از روش الکترواسپینینگ شرایط و پارامترهای دستگاه الکترواسپینینگ چندین نوع شرایط با پارامترهای مختلف برای تهیه نانوفیبرها بکار گرفته شد. پارامترهایی از قبیل سرعت تزریق، ولتاژاعمالی، فاصله نازل تا جمع کننده مورد دستکاری قرار گرفتند تا بهترین شرایط برای الکترواسپینیگ بدست آید. در نهایت شرایط با پارامترهای زیر، به عنوان شرایط ایده¬آل بمنظور ایجاد جت پایدار و تشکیل نانوفیبرها انتخاب گردید. 1--2-سوزن تزریق سوزن مورد استفاده از جنس استیل بوده است. 2-2-جمع کننده از آنجاییکه آلومینیوم دارای رسانایی مناسب می¬باشد، فویل آلومینیومی به عنوان جمع کننده انتخاب گشت و پس از هر بار استفاده، فویل جدید و تمیز بکار گرفته شد. برای این کار ورقههای تمیز و کاملاً صاف فویل آلومینیومی به منبع ولتاژ بالا متصل شده و دقیقاً در مقابل نازل (سوزن تزریق) قرار داده شدند. 2-3-سرعت تزریق محلول پلیمری با سرعت یکنواختی که توسط پمپ اعمال می¬شد، تزریق گردید. این سرعت حدود ml 0.1 بود. 2-4-فاصله ی سوزن تا جمع کننده فاصله از نوک نازل تا جمع¬کننده در 14 سانتیمتر تنظیم گردید. 2-5-ولتاژ اعمالی ولتاژ بکار گرفته در فرایند الکترواسپینیگ در حدود 25-20 کیلوولت بود. پس از انجام الکترواسپینیگ و نشتن نانوفیبرها روی فویل آلومینیومی، فویل¬ها از دستگاه باز شده و بمدت 1 ساعت بحال خود رها شدند تا در صورت وجود حلال، کاملاً خشک شوند. -کشت سلولهای بنیادی و انتقال سلولها بر روی نانوالیاف پلیمری داربست ها را بعد از استریل کردن در پلیت های 24 خانه قرار داده و سلولهای بنیادی با محیط کشت به آن اضافه می کنیم. بعد از توالی های زمانی 24و48و72و120و 168 ساعت محیط کشت داخل خانه ها را به آرامی برداشته و محلول MTT اضافه می کنیم و به مدت 4 ساعت در انکوباتور قرار می دهیم . سپس محلول را خارج و DMSO به خانه ها اضافه می کنیم و محلول 24 خانه ها را بعد رنگ گرفتن به 96 خانه منتقل کرده و با الایزاریدر OD ها را می خوانیم. همچنین زیست سازگار بودن داربستها را با تست DAPI بررسی می نمائیم. سلولهای بنیادی بر روی تک تک به مدت 7و14و21 روز کاشته شده و رشد و تکثیروچسبندگی سلول بر روی داربست هایمان را با استفاده از روشهای آلکالین فسفاتاز،آلایزاریدر، RT-PCR و مشاهده مورفولوژی را با SEM بررسی خواهیم کرد.

اطلاعات کلی طرح
hide/show

مرحله جاری طرح خاتمه قرارداد و اجرا
کد طرح 65862
عنوان فارسی طرح تهیه نانوالیاف پلی کاپرولاکتون/ ژلاتین حاوی عصاره بادام تلخ و شیرین به منظور تمایزاستخوانی سلولهای بنیادی پالپ دندان
عنوان لاتین طرح Preparation of PCl/Gel nanofibers containing bitter and sweet almond extract for bone differentiation of dental pulp stem cells
نوع طرح گرنت پژوهشی
اولویت طرح نانوفیبرها، نانوذرات و اسکافولدها (در طب بازساختی، مهندسی بافت و دارورسانی)
نوع مطالعه مطالعات علوم پایه (Experimental)
تحقیق در نظام سلامت بلی
آیا طرح پایان‌نامه دانشجویی است؟ خير
مقطع پایان نامه دکتری تخصصی PhD
مدت اجرا - ماه 22
نوآوری و ضرورت انجام تحقیق امروزه یکی از رایج ترین راه هایی که نقایص بافتی را رفع می نماید، پیوند از شخص دیگر است. برای این کار از افراد اهداکننده ای که قادرند بافت های خود را در اختیار فرد گیرنده قرار دهند استفاده می شود. بافت فرد اهدا کننده خارج شده و به فرد گیرنده پیوند زده می شود. این روش دارای مشکلات خاص خود است و علاوه بر هزینه های بسیار بالایی که در این فرایند تحمیل می شود، مسائل دیگری نظیر احتمال ایجاد آلودگی های میکروبی و ویروسی، واکنش های ایمنی و پس زدن پیوند وجود دارد. یکی از بهترین و جامع ترین راهکارهای مداوای نقایص بافتی، به کارگیری روش مهندسی بافت در ترمیم و بازسازی است. در حال حاضر مهندسی بافت به عنوان یک روش نوظهور و با توانایی بالقوه به عنوان جایگزین مناسب و بدون محدودیتهای موجود در پیوند بافت معرفی شده است. بنابراین ضرورت دارد سیستم هایی طراحی گردد تا بازسازی و بهبود بافت آسیب دیده را با ترکیبی از سلولهای بنیادی یا تمایز یافته، یک داربست متخلخل زیست سازگار و انواع فاکتورهای رشد، بسته به شرایط و بافت هدف با موفقیت انجام دهند.
اهداف اختصاصی

1- استخراج وتهیه­ محلول پلیمرهای طبیعی

1-1- تهیه­ عصاره بادام تلخ و شیرین

1-2- تهیه­ محلول پلی کاپرولاکتون

1-3- تهیه محلول ژلاتین

1-4- تهیه محلول­های مورد استفاده برای الکترواسپینیگ

1-5- تهیه محلول تزریقی به دستگاه الکترواسپینیگ

-

 تهیه­ ی نانوالیاف پلیمری حاوی عصاره بادام تلخ و شیرین با استفاده از روش الکترواسپینینگ

-

کشت سلولهای بنیادی و انتقال سلولها بر روی نانوالیاف پلیمری

چکیده انگلیسی طرح One of the challenges that medical sciences has long been facing is to find the best therapeutic method for the damaged tissues. The main purpose of tissue engineering and regenerative medicine is the development of biological implant or engineered tissues to repair, regenerate or replace the damaged tissue and maintain the organ function. Electrospinning is the one among several techniques to obtain scaffolds. In electrospinning method, because of the similarity of nanofibers with the extracellular matrix of the native tissue, the choice of different materials, the high surface area/volume ratio and the reconstruction of the tissue more than other methods have been considered. Polycaprolactone / Gelatin scaffolds with 5%, 10% and 15% wt of sweet and bitter almond extract were firstly fabricated by the electrospinning method. The mechanical tests showed that these nanofibers exhibited appropriate tensile and strength properties, which were suitable for bone tissue engineering. Cellular morphology, metabolic activity and bone differentiation potential of cultured cells on it were evaluated by scanning electron microscopy (SEM), MTT assay, Alkalin phosphataze and alizarin red.
کلمات کلیدی پلیمرهای زیست سازگار: پلیمرهایی هستند با شراط بیولوژیک سازگار بوده و پس از قرار گرفتن در محیط زنده خود یا اجزای حاصل از تخریب آنها ایجاد سمیت یا تداخل یا عوارض جانبی در بدن نمی کند. مهندسی بافت : شاخه ای ازعلم پزشکی و زیرشاخه ای ازعلم بیومواد است که درقرن اخیر رواج یافته و با نام پزشکی ترمیمی نیز نامیده میشود. دراین فرایند سلولهای تمایزیافته یا سلولهای بنیادی بالغ یا جنینی برگرفته از خود فرد بر روی داربست نانوفیبری یا هیدروژلی تحت شرایط سیگنال دهی توسط مولکولهای کوچک، فاکتورهای رشد، الیگونوکلئوتیدها و ... و نیز با فراهم نمودن بیوراکتورهای مناسب، کشت داده شده وبخشی از بافت یا تمام آنرا ترمیم واحیا می نماید .منظور ازبیوراکتور شامل فراهم نمودن عوامل مغذی سلولها، تحریک مکانیکی مناسب آنها وانتقال توده سلولی میباشد. الکتروریسی :یکی دیگرازروشهای سنتز نانوفیبرها برای تولید داربست میباشد که دراواخرقرن بیستم تکامل یافته است. دراین تکنیک با ایجاد یک میدان الکتریکی درسطح یک محلول باری ایجاد میشودکه با کشش سطحی محلول مقابله مینماید. باافزایش میدان الکتریکی محلول ازنوک تیپ پرتاب شده درمحفظه جمع کننده ریخته میشود. حلال بخارمیشود وپلیمر به شکل فیبرهای باابعاد دهها نانومتر یا میکرومتر باقی می ماند. دراین سیستم حلال نقش مهمی راایفا میکند وانتخاب نوع حلال دربرآیند کارخیلی مؤثراست. پلی کاپرولاکتون: پلی کاپرولاکتون زیست پلیمری سنتزی است که به طور گسترده در کاربردهای پزشکی استفاده می شود. مهم ترین مزایای استفاده از این نوع پلیمر، استحکام مکانیکی زیاد، فراورش پذیری ساده، سمیت کم و تحریک ضعیف سامانه ایمنی است. ژلاتین: ژلاتین پروتئین مشتق شده از جزء آلی استخوان (کلاژن) می باشد و یک بیوپلیمر زیست سازگار است.
ذینفعان نتایج طرح

اطلاعات مجری و همکاران
hide/show

نام و نام‌خانوادگی سمت در طرح
نسرین ولی زادههمکار اصلی
رویا صالحی قره ورنمجری اول (اصلی-هیات علمی)
لیلا روشنگرهمکار اصلی
مرضیه آقازادههمکار اصلی
مهدیه علیپورهمکار اصلی

اطلاعات تفضیلی
hide/show

حوزه خبر خبر
رسانه ها و مردم
عنوان خبر
-عصاره بادام توانایی استئو القایی، ویژگی های مکانیکی و فیزیکی نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون را برای افلقای استخوان سازی افزایش داد.
متن خبر
در مطالعه حاضر داربست های نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون با غلظت‌های مختلف عصاره بادام (5، 10 و 15 درصد وزنی) برای بررسی تأثیر عصاره بادام بر ظرفیت تمایز استئوبلاستیک سلولهای بنیادی پالپ دندان برای استفاده در مهندسی بافت استخوانی بارگذاری شدند.خواص مکانیکی نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون پس از ادغام عصاره بادام در ساختار نانوالیاف و با افزایش غلظت عصاره بادام از 5% به 15% بهبود چشمگیری یافتند.نانوالیاف بارگذاری شده با عصاره بادام اتصال سلولی عالی و افزایش تکثیر استئوبلاست و کانی‌سازی را در مقایسه با نانوالیافحاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون بدون عصاره ارائه کردند.زنده ماندن سلولی، تکثیر و تمایز با ادغام عصاره بادام در نانوالیاف افزایش یافت و در نانوالیاف حاوی 15 درصد عصاره بادام به بالاترین سطح رسید.نتایج نشان داد افزودن عصاره بادام به نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون بیان ژن‌های استخوان‌ساز را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داد. با توجه به یافته‌های ما، نانوالیاف ساخته شده در این پروژه پتانسیل زیادی برای مهندسی بافت استخوان نشان می‌دهند.
متخصصان و پژوهشگران
عنوان خبر
افزودن عصاره بادام به نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون بیان ژن‌های استخوان‌ساز را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داد.
متن خبر
در مطالعه حاضر داربست های نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون با غلظت‌های مختلف عصاره بادام (5، 10 و 15 درصد وزنی) برای بررسی تأثیر عصاره بادام بر ظرفیت تمایز استئوبلاستیک سلولهای بنیادی پالپ دندان برای استفاده در مهندسی بافت استخوانی بارگذاری شدند.خواص مکانیکی نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون پس از ادغام عصاره بادام در ساختار نانوالیاف و با افزایش غلظت عصاره بادام از 5% به 15% بهبود چشمگیری یافتند.نانوالیاف بارگذاری شده با عصاره بادام اتصال سلولی عالی و افزایش تکثیر استئوبلاست و کانی‌سازی را در مقایسه با نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون بدون عصاره ارائه کردند.زنده ماندن سلولی، تکثیر و تمایز با ادغام عصاره بادام در نانوالیاف افزایش یافت و در نانوالیاف حاوی 15 درصد عصاره بادام به بالاترین سطح رسید.نتایج نشان داد افزودن عصاره بادام به نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون بیان ژن‌های استخوان‌ساز را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داد. با توجه به یافته‌های این مطالعه نانوالیاف ساخته شده در این پروژه پتانسیل زیادی برای مهندسی بافت استخوان نشان می‌دهند.
سیاستگذاران درمانی
عنوان خبر
-عصاره بادام توانایی استئو القایی، ویژگی های مکانیکی و فیزیکی نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون را برای افلقای استخوان سازی افزایش داد.
متن خبر
در مطالعه حاضر داربست های نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون با غلظت‌های مختلف عصاره بادام (5، 10 و 15 درصد وزنی) برای بررسی تأثیر عصاره بادام بر ظرفیت تمایز استئوبلاستیک سلولهای بنیادی پالپ دندان برای استفاده در مهندسی بافت استخوانی بارگذاری شدند.خواص مکانیکی نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون پس از ادغام عصاره بادام در ساختار نانوالیاف و با افزایش غلظت عصاره بادام از 5% به 15% بهبود چشمگیری یافتند.نانوالیاف بارگذاری شده با عصاره بادام اتصال سلولی عالی و افزایش تکثیر استئوبلاست و کانی‌سازی را در مقایسه با نانوالیافحاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون بدون عصاره ارائه کردند.زنده ماندن سلولی، تکثیر و تمایز با ادغام عصاره بادام در نانوالیاف افزایش یافت و در نانوالیاف حاوی 15 درصد عصاره بادام به بالاترین سطح رسید.نتایج نشان داد افزودن عصاره بادام به نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون بیان ژن‌های استخوان‌ساز را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داد. با توجه به یافته‌های ما، نانوالیاف ساخته شده در این پروژه پتانسیل زیادی برای مهندسی بافت استخوان نشان می‌دهند.
سیاستگذاران پژوهشی
عنوان خبر
-عصاره بادام توانایی استئو القایی، ویژگی های مکانیکی و فیزیکی نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون را برای افلقای استخوان سازی افزایش داد.
متن خبر
در مطالعه حاضر داربست های نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون با غلظت‌های مختلف عصاره بادام (5، 10 و 15 درصد وزنی) برای بررسی تأثیر عصاره بادام بر ظرفیت تمایز استئوبلاستیک سلولهای بنیادی پالپ دندان برای استفاده در مهندسی بافت استخوانی بارگذاری شدند.خواص مکانیکی نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون پس از ادغام عصاره بادام در ساختار نانوالیاف و با افزایش غلظت عصاره بادام از 5% به 15% بهبود چشمگیری یافتند.نانوالیاف بارگذاری شده با عصاره بادام اتصال سلولی عالی و افزایش تکثیر استئوبلاست و کانی‌سازی را در مقایسه با نانوالیافحاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون بدون عصاره ارائه کردند.زنده ماندن سلولی، تکثیر و تمایز با ادغام عصاره بادام در نانوالیاف افزایش یافت و در نانوالیاف حاوی 15 درصد عصاره بادام به بالاترین سطح رسید.نتایج نشان داد افزودن عصاره بادام به نانوالیاف حاوی ژلاتین و پلی کاپرولاکتون بیان ژن‌های استخوان‌ساز را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داد. با توجه به یافته‌های ما، نانوالیاف ساخته شده در این پروژه پتانسیل زیادی برای مهندسی بافت استخوان نشان می‌دهند.
لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1