ارزیابی تغییرات خواص مکانیکی سلولهای اندوتلیال کشت داده شده تحت بارگذاری سیکلی کششی

سلول واحد پایه بیولوژی است. در بدن انسان سلولهای مختلفی وجود دارد. المانهای اصلی سازنده اکثر سلولها مشابه می باشند. به عنوان کوچکترین بلوک سازنده موجودات زنده، مطالعه و تحقیق بر روی سلولها از اهمیت خاصی برخوردار است. تغییر در خواص مکانیکی سلول می تواند نمایانگر بیماری باشد لذا با مطالعه خواص مکانیکی سلول می توان در جهت شناخت و درمان بیماریها قدم برداشت . سلولهای اندوتلیال درونی ترین لایه داخل عروق را تشکیل می دهند. این سلولها در مجاورت دائم با خون بوده و همواره تحت تاثیر نیروهای مکانیکی ناشی از جریان خون هستند. این تحقیق به بررسی تاثیر نیروی سیکلی کششی ناشی از پالس فشار خون بر خواص مکانیکی سلولهای اندوتلیال می پردازد. در ابتدا سلولهای اندوتلیال ورید بند ناف انسان بر روی غشاء سیلیکونی گرید پزشکی کشت داده شده و سپس بوسیله دستگاه کرنش سیکلی بارگذاری می شوند. بارگذاری در زمانهای 2، 4، 6، 8 ساعت و هم چنین در کرنشهای 10 درصد و 20 درصد انجام گرفت. با ایجاد مکش منفی سلول به درون سوزن میکروپپیت کشیده شده و سپس با ثبت تصویر تغییر شکل سلولی و با داشتن دیگر پارامترهای هندسی سوزن خواص مکانیکی آنها برآورده می شود. نتایج مکش میکروپپیت بیانگر رفتار ویسکوالاستیک سلول اندوتلیال است. با استفاده از مدل استاندارد ویسکوالاستیک پارامترهای این مدل که k2,k1، t و u است برآورده می شود. نتایج بیانگر افزایش در k1 و k2 با افزایش در زمان و مقدار کرنش است. هم چنین افزایش تا زمان 4 ساعت باعث افزایش در مقدار u و t و افزایش بیشتر زمان تا 8 ساعت باعث کاهش این دو پارامتر می شود. مطالعات قبلی مبین ایجاد فیبرهای تنش در اندوتلیال در اثر بارگزاری سیکلی و در نتیجه افزایش مقدار سختی سلول و پاامترهای مربوطه در مدل ویسکوالاستیک است. با به کارگیری نتایج این تحقیق به حالت فیزیولوژیک می توان به بررسی پدیده بازسازی اندوتلیال شریانی و پاسخ سلول به محرکهای مکانیک محیطی پرداخت. نتایج حاصل از اعمال شرایط مختلف بارگذاری بر سلولهای اندوتلیال به منظور تولید شریانهای مصنوعی نشان می دهد که استفاده از سلول های مهندسی شده در حوزه مهندسی بافت اجتناب ناپذیر است.