علی رغم پیشرفت های چشمگیری که در سال های اخیر در عرصه سلول درمانی صورت گرفته است، سوالات بسیاری از جمله نحوه توزیع سلول های پیوند شده و سازوکارهای دخیل در فرایند بهبود تا به امروز بی پاسخ مانده اند. از این روی تصویربرداری و ردیابی سلول ها در درون موجودات زنده به منظور فهم بهتر و ارزیابی دقیق تر اثرات پیوند سلولی امری ضروری به شمار می آید. یک روش تصویربرداری کارآمد ضمن آنکه باید دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مناسبی باشد باید بتواند بدون مداخله در فرایندهای زیستی امکان تصویربرداری طولانی مدت از سلول های پیوند شده را نیز فراهم آورد. نقاط کوانتومی، نانوکریستال های معدنی با ویژگی های نوری و فیزیکی منحصر به فردی همچون محدوده تحریک پذیری گسترده، طیف تابشی کم پهنا و قابل تنظیم، نیمه عمر تابشی طولانی مدت، پایداری ویژه در برابر نور و درخشندگی بالا هستند. این مشخصات استثنایی، امکان یک رهگیری طولانی مدت، چند هدفه و حساس مانند تصویربرداری از کل جانور را توسط نقاط کوانتومی فراهم می آورد. با این حال خواص بیولوژیکی آنها به طور کامل شناسایی نشده است و مطالعه حاضر با هدف بررسی ماندگاری و سمیت نقاط کوانتومی در سلولهای واجد cd133 مشتق از خون بند ناف و همچنین سلولهای بنیادی مزانشیمی طراحی و اجرا شده است. در این مطالعه از نقاط کوانتومی متصل به پلی آرژنین با بار مثبت با سه سایز و طول موج تابشی مختلف 525، 585، 800 برای نشان دار کردن سلول ها استفاده شده و کارآمدی ورود و میزان ماندگاری آنها در سلول ها به طور کمی و کیفی با استفاده از تکنیک فلوسیتومتری و میکروسکوپ فلورسنت مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین از میکروسکوپ الکترونی گزاره برای بررسی سازوکارهای موثر در فرآیند ورود و جایگاه قرار گیری این نانوذرات استفاده شد. با رنگ آمیزی هم زمان سلول ها توسط نقاط کوانتومی و رنگ غشایی pkh تاثیر تقسیم سلولی در کاهش میزان نقاط کوانتومی در سلول های در حال تقسیم مورد ارزیابی قرار گرفته است. خروج احتمالی نقاط کوانتومی با هم کشتی سلول ها در شرایط آزمایشگاهی و پیوند به مدل حیوانی با ایجاد ضایعه نخاعی نشان داده شده است. از تمایز سلول های واجد cd133 به رده های خونی و تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به سلول های استخوانی و چربی برای بررسی امکان تداخل نانوذرات با عملکرد های طبیعی سلول استفاده شده است. برای ارزیابی مسمومیت سلولی از آزمون تراوش آنزیم لاکتات دهیدروژناز برای بررسی آسیب به غشا و روش tunel برای سنجش شکاف های dna استفاده گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که میزان ورود نقاط کوانتومی متصل به پلی آرژنین با بار مثبت به داخل سلول با توجه به نوع سلول های مورد مطالعه متفاوت بوده و بهترین کارآمدی در ورود مربوط به سلول های بنیادی مزانشیمی است. با این حال میزان ماندگاری علاوه بر نوع سلول به اندازه ذره مورد مطالعه نیز بستگی داشت به گونه ای که نقاط کوانتومی 800 به عنوان بزرگترین نانو ذره مورد بررسی در این مطالعه در مقایسه با دو نانوذره دیگر از ماندگاری بهتری برخوردار بوده و همچنین نقاط کوانتومی در سلول های مزانشیمی در مقایسه با سلول های واجد cd133 ماندگاری بیشتری دارند. علت این اختلافات می تواند به دلیل سازوکارهای متفاوت فرایندهای ورود و نحوه جایگیری نانوذرات در داخل سلول ها با توجه به نوع نانوذره و نوع سلول باشد. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی از سلول های مزانشیمی نشان می دهد که دو فرایند ماکروپینوسیتوز و اندوسیتوز وابسته به رفت های لیپیدی در ورود نقاط کوانتومی متصل به پلی آرژنین دخالت داشته و اغلب این نانو ذرات در وزیکول های اندوزومی و سیتوپلاسم تجمع پیدا می کنند. به رغم وجود کارایی بالا در ورود، ماندگاری مناسبی از نقاط کوانتومی در سلول ها مشاهده نشد و باتوجه به نوع سلول و اندازه نانوذره زمان خروج از 24 ساعت تا 30 روز متفاوت بود. به نظر می رسد که خروج نانو ذرات در سلول های واجد cd133 عمدتا به واسطه پدیده shedding صورت می پذیرد. داده های به دست آمده از رنگ pkh نشان داد که تفاوت در میزان تقسیم باعث ماندگاری بیشتر نانوذرات در سلول هایی با تقسیمات کمترمی شود. یافته های حاصل از هم کشتی و پیوند سلول های نشان دار شده در مدل حیوانی نشان می دهد که نانوذرات قادرند از سلول ها خارج شده و مجددا وارد سایر سلول ها شوند. نقاط کوانتومی در غلظت 10 نانومولار بدون توجه به نوع نانوذره و یا سلول تداخلی با روند تمایزی سلول ها نداشته و اثری از مسمومیت سلولی در یک بازه زمانی 96 ساعته در هیچ یک از سلول ها مشاهده نشد. در کل نتایج به دست از مطالعه حاضر نشان می دهد که هرچند نقاط کوانتومی متصل به پلی آرژنین با بار مثبت می توانند با بازده بالایی وارد سلول های بنیادی واجد cd133 و مزانشیمی شوند ولی از ماندگاری مناسبی برخوردار نیستند. این نانو ذرات قادرند از سلول های نشان دار شده خارج و وارد سایر سلول ها شوند. با این حال نقاط کوانتومی خواص فیزیکی منحصر به فردی داشته و تداخلی با فعالیت های طبیعی سلول ندارند. بنابراین به نظر می رسد که استفاده از سازوکارهای بهبود یافته در روند ورود، توانایی این نانو ذرات را در فرایند ردیابی و تصویر برداری سلول های بنیادی افزایش دهد.

کبد ارگانی حیاتی است و در متابولیسم، ذخیره، غیر سمی کردن دارویی و ترشح نقش دارد و باعث حفظ هموستازی بدن می شود. عمده وظایف کبد به عهده هپاتوسیت هاست که 80% از حجم کبد را تشکیل می دهند و مهم ترین سلول کبد هستند. آسیب به آن در بیماری های کبدی منجر به اختلال عملکرد کبد می شود. بیش از 3 میلیون نفر از هموطنان مبتلا به بیماری های کبدی هستند و با توجه به افزایش روزافزون تعداد آنها و کمبود اندام اهدایی و خطر دفع پیوند کبد و عوارض جانبی آن نیاز مبرمی برای بدست آوردن منبعی جهت تیمار آنهاست. با توسعه سلول درمانی در صدد پیوند هپاتوسیت برآمدند تا این روش جایگزین پیوند کل کبد شود. تمایز سلول های بنیادی جنینی که سلول هایی پرتوان با قدرت تکثیر بالا هستند که به عنوان منبعی ایده ال برای تولید هپاتوسیت مطرح می شوند. هپاتوسیت های مشتق شده از سلول بنیادی جنینی علاوه بر استفاده در درمان بیماری های کبدی برای مطالعه تکوین کبد و آزمون های کشف دارو نیزکاربرد دارند. اما گزارشات نشان میدهد، تا بحال تولید هپاتوسیت های بالغ و کارا از سلول های بنیادی جنینی در محیط آزمایشگاه به میزان کم صورت میگیرد. شاید به این علت که سرنوشت سلول بنیادی جنینی علاوه برفاکتور های رشد و ترکیب شیمیایی بستر، تحت تاثیر ساختار فیزیکی بستر خارج سلولی نیز است که به عنوان یک فاکتور مهم در تنظیم خود نوزایی سلول بنیادی و باعث پیشبرد عملکرد های سلول ,بیان ژن ,تکثیر و تمایز آن می شود. برای رسیدن به این هدف ما نیاز به استفاده از فاکتورها و بستر مناسب داریم که ساختاری شبیه بدن داشته باشد که شاید سلول های بنیادی جنینی در این برهم کنش ها، در روند تمایز، به بلوغی برسند که برای انجام عملکردهایش در شرایط آزمایشگاه ضروری است. بستر های طبیعی که برای پوشش دادن ظروف آزمایشگاهی و کشت سلول استفاده می شود ترکیباتش از ظرفی به ظرف دیگر کمی متفاوت است و همچنین حاوی فاکتورهای بیماریزا است و نیز بازتابی از ژئومتری و تخلخل و ابعاد سه بعدی غشای پایه برای سلول نیست. بنابراین در راستای رسیدن به تمایز کاراتر و حفظ عملکرد هپاتوسیت مشتق شده ازسلول های بنیادی جنینی، ما در این مطالعه برای تمایز هپاتوسیتی hesc از بستر مسطح نانوفیبری با روش الکتروسپین استفاده کردیم، که ساختاری شبیه غشای پایه که زیر سلول های اپتلیالی را فرش میکند، دارد. کیفیت تمایز در سه مرحله تکوینی یعنی اندودرم، هپاتوسیت ابتدایی و بالغ مورد ارزیابی قرار گرفت و در سطح ژن (با تکنیک های rt-pcr) و (qrtودر سطح پروتیین (ایمونوفلورسنت و فلوسیتومتری) و آزمون های عملکرد(از قبیل ترشح، جذب و ذخیره سازی) آزموده شدند. به منظور تعیین نقش بستر نانوفیبری در حفظ عملکرد هپاتوسیت مشتق شده ازسلول های بنیادی در طولانی مدت در آزمایشگاه، چند روز بعد از روز آخر تمایز نیز کارایی بررسی شد. این مطالعه راهی نو در تولید هپاتوسیت های بالغ و کارا از سلول های پرتوان برای استفاده در درمان بیمارهای کبدی، مهندسی بافت و یا استفاده در غربال داروها در اختیار محققین قرار می دهد.

خلاصه بیماری اسکلرودرمی یک بیماری با واسطه سیستم ایمنی است که در آن تخریب ایجاد شده در دیواره عروق باعث مهاجرت سلول های ایمنی به موضع شده و متعاقب آن با ورود سلول های فیبروبلاستی و وجود عوامل فیبروزه، پوست در ناحیه درگیر فیبروزه شده و گرفتاری عروق در دراز مدت می تواند منجر به قطع عضو گردد و در صورت درگیری ریه حتی موجب مرگ بیمار شود. استفاده از داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی و یا روش های ایمنی درمانی مانند پیوند مغز استخوان هرچند می توانند تا اندازه زیادی جلوی پیشرفت بیماری را بگیرند اما برای ترمیم کامل در این بیماران نیاز است که سیستم عروقی به خصوص در سطح مویرگی نیز ترمیم گردد. استفاده از سلول هایی مانند سلول های مزانشیمی و یا سلول های پیش ساز عروقی خود بیمار چندان کارآمد به نظر نمی رسند و لازم است سلول های اندوتلیال با سلول هایی از منشا غیرخودی و یا سلول های مشتق از سلول های بنیادی جایگزین شود. با توجه به این که تمایز این سلول ها از سلول های پرتوان القایی می تواند ضمن مرتفع نمودن مشکلات اخلاقی، مشکل دفع پیوند را نیز نداشته باشد، لذا در این مطالعه ابتدا کارایی تمایز سلول های پرتوان القایی انسانی مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس اثر این سلول ها در بهبود علایم بیماری در مدل حیوانی مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت اثر این پیوند با مطالعه لانه گزینی سلول ها در پوست ارزیابی شد. نتایج تمایز سلول های پرتوان القایی نشان می هد که این سلول ها همانند سلول های بنیادی جنینی قادرند در یک پروتکل دو مرحله ای تمایز، به صورت موثری به سلول های اندوتلیالی تمایز یابند. آزمایشات انجام شده برای بررسی عملکرد سلول ها نشان می دهد که سلول های تمایز یافته در آزمایشگاه قادرند کلنی ایجاد کرده و جذب مناسبی را در تست dii-ac-ldl داشته باشند. برای ارزیابی اثر پیوند این سلول ها در مدل حیوانی از مدل ایجاد شده توسط داروی بلئومایسین استفاده شد. آزمون های انجام شده نشان می دهد این مدل به طور موثری باعث تخریب عروق و فیبروز در پوست محل تزریق می گردد. از آنجایی که برای تزریق سلول های اندوتلیال با منشا انسانی مجبور بودیم از داروی سرکوب کننده ایمنی استفاده نماییم، تفاوتی را از نظر علایم بیماری بین گروه دریافت کننده سلول به همراه داروی سرکوب کننده ایمنی و گروه دریافت کننده دارو به تنهایی مشاهده نکردیم. با این حال ارزیابی های مطالعه نشان می دهد که سلول های تزریق شده به طور موثری در موضع تزریق لانه گزینی کرده و به سلول های اندوتلیالی تمایز یافته اند و در پیگیری 1 ماه بعد از تزریق به خوبی قادر به تقسیم بودند. بنابراین به نظر می رسد این روش درمانی می تواند در تشکیل عروق در این بیماران موثر باشند هرچند که اثبات این موضوع نیاز به مدل هایی با منشا ژنتیکی داشته و باید توان سلول های پرتوان القایی به دست آمده از بیماران مبتلا به اسکلرودرمی نیز مورد ارزیابی قرار گیرد.

پوست بزرگ ترین بافت بدن است که عملکردهای زیادی دارد. تلاش برای حفظ سلامت پوست از اهمیت بسیاری برخوردار است. ماتریکس خارج سلولی(ecm) شبکه پیچیده ای از پروتئین ها و گلیکوزآمینوگلیکان ها است که ساخته شدن آن برای ترمیم جراحت یک عامل کلیدی است. اصلی ترین عضو این ماتریکس هیالورونان(ha) است، کلاژن و فیبرونکتین از اجزاء دیگر آن می باشند. مطالعات اخیر نشان داده است که اثر محیط حاصل از کشت سلول های مزانشیم مشتق از بافت چربی (adsc-cm) بر روی سلول های فیبروبلاست، باعث افزایش بیان و سنتز کلاژن i , iii و فیبرونکتین می شود. هدف این تحقیق بررسی اثر adsc-cm در بیان ژن های تولید کننده و تخریب کننده ی ha و میزان نهایی تولید ha در سلول های فیبروبلاست پوست انسان (hdf) است. بدین منظور سلول های مزانشیم از سه نمونه ی لایپوساکشن جدا شد و بعد از کشت محیط رویی آنها جمع آوری شد. نمونه ی بیوپسی پوست از شش نفر گرفته شد و سلول های فیبروبلاست از آنها جدا شد. این سلول ها در 100? adsc-cm کشت داده شدند. سپس اثر adsc-cm بر روی میزان بیان سه ژن سنتز کننده و دو ژن تخریب کننده ha در نمونه های تیمار شده و کنترل با استفاده از real time pcr اندازه گیری شد. در نهایت میزان نهایی ترشح ha توسط این سلول ها با استفاده از کیت elisa اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بیان دو ژن سنتز کننده هیالورونان has1، has2 در نمونه های تیمار شده نسبت به کنترل افزایش یافته و بیان ژن تخریب کننده ی هیالورونان hyal2 در آنها کاهش یافته است. اندازه گیری میزان ترشح نهایی اسید هیالورونیک توسط کیت الایزا نشان داد که میزان ترشح آن در نمونه های تیمار شده نسبت به کنترل افزایش یافته است. این تحقیق نشان داد که سنتز و ترشح ha در اثر تحریک مواد و فاکتورهای موجود در adsc-cm، در سلول های hdf افزایش می یابد. بنابراین ترشحات adsc با تحریک افزایش سنتز و ترشح اجزاء ecm، می تواند نقش اساسی در ترمیم داشته باشد.

هدف: سیروز کبدی یکی از علل عمده مرگ و میر در جوامع بشری است، و در حال حاضر پیوند کبد به عنوان تنها راه نجات بخش بیماران مبتلا به آن شناخته شده است. اما به دلیل مشکلاتی که وجود دارد، دانشمندان به سمت سلول درمانی سوق پیدا کرده اند که به دلیل ویژگی های سلول های بنیادی مزانشیمی از جمله امکان استفاده اتولوگ، جایگزین مناسبی در این زمینه می باشند. نتایج حاصل از پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی در جانوران مدل نشان داده که اثرات پیوند این سلول ها کوتاه مدت است. لذا در این مطالعه سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان انسان با هدف تجدید اثر کوتاه مدت آنها در چند مرتبه به مدل موشی فیبروز کبدی حاصل از تزریق تتراکلریدکربن، پیوند شد. روش: فیبروز کبدی با استفاده از تزریق داخل صفاقی تتراکلریدکربن با دوز ml/kg 1 به موش های ماده nmri با دوبار تزریق در هفته و به مدت چهار هفته ایجاد گردید. گروه ها شامل: 1) نرمال ( موش های طبیعی)، 2) شم (تزریق تتراکلریدکربن و حامل سلول ها)، 3) گروه‍‍‍‍ی که یک بار 106 ×3 سلول در پایان هفته چهارم به آنها پیوند زده می شود (1tx)، 4) گروه‍‍‍‍ی که سلول ها را در پایان هفته های چهارم، پنجم و ششم و هربار به میزان 106×1 سلول دریافت می کنند (3tx). سلول های مزانشیم مغز استخوان با pkh26، نشان دار و از طریق رگ دمی پیوند زده شدند. نمونه برداری در گروه های سلول درمانی، یک و سه هفته پس از آخرین پیوند سلول و در گروه شم در انتهای هفته های پنجم، هفتم و نهم صورت گرفت. نتایج: در این مطالعه مشاهده شد که میزان بقای موش ها در گروه 3tx بیشتر از گروه های دیگر بود. همچنین میزان لانه گزینی سلول ها در گروه 3tx تقریبا سه برابر گروه 1tx ارزیابی شد، اما هیچ تمایزی از سلول های لانه گزینی کرده در کبد به هپاتوسیت، مشاهده نگردید. میزان نکروز و فیبروز بافتی و بیان ژن های وابسته به فیبروژنز (col1a1, timp1َ)، در گروه 3tx کمتر از 1tx بود، در حالی که بیان ژن وابسته به فیبرولیز(mmp13) در گروه 3tx بیشتر بود. با ارزیابی تست های سرم شناسی کبد مشاهده شد که میزان alt در گروه 3tx بیشتر از 1tx بود که نشان دهنده لانه گزینی بیشتر سلول ها در گروه 3tx است. . میزان آلبومین هم در بین گروه ها، تفاوت معنی داری را نشان نداد. نتیجه گیری: داده های حاصل از این مطالعه نشان داد که تکرار دفعات پیوند سلول می تواند سبب افزایش بهبود فیبروز کبدی شود.

چالش مهندسان بافت در ساخت پوشش دهنده های پوستی، بهینه ساختن داربست یا سیستم های مناسب جهت جداسازی?تکثیر وتمایز سلول های فیبروبلاستی وکراتینوسایتی مشابه پوست نرمال است. این مطالعه باهدف ساخت یک داربست سه بعدی اسفنجی برپایه ماتریکس خارج سلولی پرده آمنیوتیک فاقد سلول طراحی شد. میزان سلول های حذف شده نیز بابررسی میزان dna سلولی پرده آمنیوتیک قبل وبعد از پروسه آسلولارکردن مشخص شد.اجزای تشکیل دهنده ماتریکس خارج سلولی پرده آمنیوتیک (کلاژن ها،گلیکوزآمینوگلیکان ها)قبل وبعد از پروسه آسلولار کردن و بعد ازتشکیل داربست اسفنجی با بهره گیری از کیت های رنگ سنجی کمی کلاژن و گلیکوزآمینوگلیکان بررسی شد.داربست های اسفنجی ،با استفاده ازتکنیک فریزدارینگ ساخته شد.به منظور افزایش استحکام مکانیکی داربست های اسفنجی ازedc nhs/ عامل ایجاد کننده اتصالات عرضی استفاده شد. بررسی مقایسه میزان dnaسلولی پرده آمنیوتیک قبل وبعداز پروسه حذف سلولی نشان دادمیزان محتوی dnaسلولهاازg/mg)µ70/?3±65/375)به ?g/ml) ?3/45±?7/?5)کاهش یافته است.در پروسه ایجاد اتصالات عرضی نسبت 4:?،عامل nhs/edc به عنوان بهترین نسبت در ایجاد استحکام ساختاری تعیین شد.نتایج بررسی میزان اجزای تشکیل دهنده ماتریکس خارج سلولی پرده آمنیوتیک قبل از آسلولار شدن به خصوص کلاژن ها ،افزایش قابل توجهی g/mg)µ7?/8? ±87/5?0( رادر داربست اسفنجی نشان داد.آنالیز نتایج زیست تخریب پذیری نیز نشان داد،بعد از گذشت تقریبا ??روز ،داربست ها %70از وزن خود را از دست داده اند.سایز روزنه های داربست بین 160-44میکرون تخمین زده شد،.بررسی نتایج سمیت وفعالیت متابولیکی نشان دادداربست نه تنها فاقد سمیت بوده،بلکه باعث تکثیر سلول ها نیز شده است .براساس نتایج بدست آمده می توان پیشنهاد کردکه داربست اسفنجی ساخته شده با توجه به ویژگیهای زیست سازگاری وزیست تخریب پذیری ومکانیکی استاندارد به عنوان گزینه ای جدید در مهندسی بافت پوست مورداستفاده قرار گیرد.

رگزایی به تشکیل عروق جدید از عروق پیشین گفته می شود. بر طبق مطالعات رگزایی در بدن به اثر هم زمان و یا متوالی 180 نوع سیتوکین و فاکتور رشد مختلف در غلظت های بهینه نیازمند است. رگزایی از نیازهای اولیه ی ترمیم موفق یک بافت یا ارگان آسیب دیده است و در درمان ایسکمی قلب و کبد، زخم های مزمن و بیماری آرتریال محیطی کاربرد دارد. در این تحقیق، تاثیر ترشحات سلول بنیادی مشتق از بافت چربی (adsc-cm) بر رگ زایی سلول های huvec در محیط آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفته است. این سلول های بنیادی علاوه بر ترشح فاکتورهای رشد مختلف، نسبت به سلول های بنیادی مغز استخوان آسان تر به دست آمده و تکثیر بالاتری دارند. به منظور ارزیابی اثر رگزایی adsc-cm، از چهار آزمون زیر استفاده شده است. از آزمون mtt جهت سنجش پرولیفراسیون سلول ها بر اثر تیمار با غلظت های مختلف adsc-cm استفاده شد. برای بررسی تاثیر مهاجرت سلولی از آزمون بهبود زخم در غلظت های 75 و 200 درصد cm استفاده شد و نتایج توسط میکروسکوپ فازکنتراست عکس برداری شد. همچنین برای بررسی میزان و نحوه ی تشکیل عروق از آزمون tube formation درکشت دو بعدی huvec روی ماتریژل و در نهایت برای ارزیابی کمی القای رگزایی در سطح ملکولی بیان دو ژن مهم (ژن گیرنده ی vegfو ژن گیرنده ی fgf) توسط تکنیک real time pcr بررسی شد. نتیجه ی آزمون mtt نشان داد که در حضور غلظت های مختلف ترشحات سلول بنیادی مشتق از بافت چربی قدرت رشد huvec متفاوت بود. به طوریکه با افزایش غلظت adsc-cm؛ تکثیر افزایش یافت. اما در غلظت های بسیار بالا افزایش تکثیر متوقف شد. همچنین اثر adsc-cm در آزمون بهبود زخم، سرعت ترمیم بیشتری نسبت به کنترل نشان داد. این پدیده ی افزایش مهاجرت سلولی در اثر محرک های موجود در ترشحات adsc می باشد. تست real time pcr ژن های vegfr2 و fgfr1 پس از تیمار با adsc-cm تاثیر مثبتی در القای رگزایی نسبت به کنترل نشان داد. در مجموع می توان گفت که احتمال داشتن قدرت رگزایی adsc-cm، با توجه به نتایج بدست آمده زیاد می باشد.

نقش آنژیوتانسینii در فرآیند بیماری زایی بیماری های مختلفی مانند آترواسکلروزیس و فشار خون بالا گزارش شده است. همچنین اثبات شده است که سلول های عضلانی صاف عروقی که هدف اصلی آنزیوتانسین ii می باشند و در بیماری زایی نقش اصلی دارند، کاربردهای گشترده ای در پزشکی ترمیمی دارند. از سویی دیگر به واسطه تکثیر ساده، سلول های بنیادی جنینی انسانی به عنوان منبع جایگزین سلولی برای ترمیم سلول های عضلات صاف عروقی به کار می روند. در مجموع ارزیابی اثر آنژیوتانسین ii در تمایز سلول های غضلانی صاف عروقی از سلول های بنیادی جنینی انسانی می تواند اطلاعات کاربردی در اختیار محققان بگذارد. هدف این مطالعه تعیین اثر آنژیوتانسین ii بر تمایز سلول های پیش ساز بیان کننده cd34 مشتق از جسم جنینی به سلول های عضلانی صاف عروقی می باشد. بر اساس اطلاعات به دست آمده نشان داده شد که آنژیوتانسین ii سبب کاهش معنی دار بیان ژن های ویژه سلول های عضلانی صاف عروقی می گردد. این مطالعه نشان داد که به کار بردن آنژیوتانسین ii و فاکتور رشد مشتق از پلاکت pdgf به طور همزمان سبب کاهش بیان اکتین آلفای سلول عضلانی صاف، کالپونین و زنجیره سنگین میوزین عضلات صاف، در مقایسه با کاربرد pdgf به تنهایی، می شود.

مهندسی بافت علمی است که بر اساس تعامل میان رشته های مختلف و ترکیب علومی مانند مهندسی پلیمر، بیولوژی، ایمنی شناسی و جراحی پیشرفت می کند. این رشته در پاسخ به نیاز روز افزون جایگزینی بافت های آسیب دیده ایجاد شده است و می تواند روشی مطمئن در بازسازی و جایگزینی بافت ها و یا حتی اندام های بدن باشد. یکی از روش ها شامل کاشت سلول بر روی داربست سه بعدی و زیست تخریب پذیراست که این داربست نقش یک زمینه خارج سلولی مصنوعی را ایفا می کند. این بافت پس از آن در محیط بدن قرار داده می شود. در این تحقیق هدف طراحی و ساخت داربستی با ساختار نانولیفی حاوی سه زیست پلیمر ژلاتین، کیتوسان و کندروایتین سولفات جهت کاربرد در مهندسی بافت پوست است. با توجه به برهم کنش های موجود بین سه پلیمر ذکر شده و نقش تعیین کننده سامانه حلال استفاده شده در موفقیت فرایند الکتروریسی، طرح در سه فاز انجام شد. در فاز اول تولید نانو الیاف از آلیاژ ژلاتین و کیتوسان در سه نسبت مختلف با استفاده از سامانه حلال تری فلورو استیک اسید و دی کلرومتان و همچنین تاثیر تغییر نسبت کیتوسان در آلیاژ بر رفتار سلولی و خواص فیزیکی- شیمیایی داربست ها به دقت مورد بررسی قرار گرفت. در فاز دوم، ریسندگی آلیاژ ژلاتین/کندروایتین سولفات در سه نسبت مختلف کندروایتین سولفات مطالعه شد. در هر دو فاز با استفاده از طراحی آزمایش با روش پاسخ سطح معادلات قطر بر حسب متغیرهای تعیین شده نوشته و شرایط فرایندی بهینه تعیین شد. شرایط بهینه در فاز اول شامل ولتاژ 27 کیلوولت، نرخ تغذیه ml/hr 5/0 و در فاز دوم شامل ولتاژ 19 کیلوولت، نرخ تغذیه ml/hr 6/0 بوده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل درجه دو به دست آمده با نتایج حاصل از آزمایشات در هر دو فاز تایید کننده قابلیت پیش بینی نتایج توسط مدل است. پس از انجام آزمایشات برون تنی، داربست بهینه ژلاتین/کیتوسان با نسبت 70/30 (میانگین قطر الیاف 185 نانومتر) و داربست بهینه ژلاتین/کندروایتین سولفات با نسبت 85/15 (میانگین قطر الیاف 184 نانومتر) انتخاب شدند. در فاز سوم نانوالیاف سه جزئی از سه زیست پلیمر مورد نظر با روش ریسندگی همزمان در شرایط بهینه تعیین شده در دو فاز قبل انجام شد. برای بررسی و مقایسه نمونه های حاصل، از آزمون های متعددی شامل : تعیین میانگین قطر الیاف و انحراف از معیار آن ها، خواص مکانیکی (استحکام کششی و کرنش در شکست)، طیف سنجی مادون قرمز، تخلخل، آنالیز حرارتی، بررسی ویسکوزیته و هدایت الکتریکی محلول، بررسی زیست فعالی آن ها (سلول های فیبروبلاست انسانی) و همچنین پیوند زدن نمونه بهینه بر روی مدل حیوانی استفاده شده است. دو نمونه بهینه دو جزئی و سه جزئی در پایان جهت بررسی قابلیت های عملیاتی کاربرد آن ها در محیط درون تنی بر روی یک مدل حیوانی (موش صحرایی) پیوند زده شدند و نتیجه کاربردی طرح طی 14 روز در محیط درون تنی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعه بافت بازسازی شده در محل پیوند نشان دهنده عملکرد مناسب داربست در ترمیم و همچنین ایجاد بافتی با مورفولوژی مشابه پوست طبیعی می باشد.

بیماری های قلبی- عروقی بیشترین میزان مرگ و میر را در میان بیماری ها داراست که اهمیت محدودیت های درمان کنونی را در روش های رایج درمانی آشکار می سازد. نقش داربست های سه بعدی برای درمان انفارکتوس قلبی توسط داربست هایی طبیعی که تشابه بیشتری به بافت های مورد را دارند به نظر می رسد که جهت استقرار مجدد ماتریس خارج سلولی آسیب دیده قلب مناسب ترند. در این مطالعه، ما ویژگی های in vito و in vivo یک داربست جدید مشتق شده از پریکارد را مورد بررسی قرار دادیم تا محیط خارج سلولی میوکارد را تقلید نماید. پرده پریکارد انسان، سلول زدایی شده و به صورت یک اسفنج سه بعدی پریکارد با معماری مناسب و سایز منفذهای ایده ال و راه به در آماده سازی شد. سلول های پروژنیتور قلبی (cpcs) بر روی داربست کشت داده شدند. نتایج ما نشان داد که سلول ها بر روی داربست پریکاردیوم(ps) پتانسیل بیشتری برای مهاجرت، بقاء، تکثیر و تمایز در مقایسه با پرده پریکارد سلول زدا شده (dpm) و کلاژن دم رت (col) دارند. مطالعات بافت شناسی و ایمونوهیستوشیمی به طور قابل توجهی نشان داد که داربست-های که یک ماه به صورت زیرجلدی پیوند شده بودند، رگ زایی وسیع تر و تمایز کاردیومیوسیت بیشتر را در ps در مقایسه با dpm و col نشان دادند. در این مطالعه ما امکان ساخت داربست های اسفنجی سه بعدی از ماتریس خارج سلولی طبیعی را نشان دادیم که می تواند یک کاندید مناسب جهت درمان بیماری-های ایسکمی قلبی باشد.

تحقیقات پیرامون بیومتریالهای تزریق پذیر مبین آنند که هیدروژلها قابلیت شبیه سازی حداکثری ماتریس خارج سلولی را دارند و لذا شناخت، تهیه، اصلاح و بهرهمندی از آنها در صدر تحقیات پیشرفته اکثر سازمانهای تحقیقاتی مهندسی بافت قرار گرفته است. در این بین هیدروژلهای مشتق شده از ماتریس خارج سلولی به دلیل دارا بودن اکثر ریز فاکتورهای لازم برای شبیه سازی ماتریس خارج سلولی از توجه خاصی برخوردار شده اند، و از آنجا که غشای زیر مخاط روده کوچک (سیس) حاوی ریز فاکتورهای فراوانی در خود میباشد، ژل سیس نسبت به سایر هیدروژلهای پایه ماتریسی، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، متاسفانه تحقیقات پیرامون این بیومواد ارزنده، محصور در حوزه علوم زیستی و کاربردهای بالینی باقی مانده است و تحقیقات قابل ذکر مهندسی ای پیرامون شناخت بهینه و اصلاح این بیوماده صورت نپذیرفته است. هدف ما در این پروژه بررسی خواص مهندسی و زیستی این بیوماده خواهد بود تا بتواند یک گام مهم در تحقیقات بعدی پیرامون این بیوماده باشد. در این پژوهش، ضمن سلول زدایی و تهیه ژل از زیرمخاط رودهء کوچک، خواصی رئولوژیکی و زیست فعالی ژل در غلظتهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین آزمونهای شناختی با روشهای زیستی و مهندسی در سنجش فراوانی و پراکندگی فاکتورهای موثر ژل سیس و مقایسه آن با بافت طبیعی بکار گرفته شده اند. تحقیقات ما نشان دادند که ژل سیس در تمامی طول فرآیند سلول زدایی، هضم و گیرش، قادر به حفظ ریزفاکتورهای موثر خود میباشد و می توان انتظار داشت که سیس تزریقی تمامی خواص زیستی سیس دوختنی را داشته باشد. این محصول در غلظتهای نزدیک به 15% و پایینتر از آن سهم قابل توجهی از خواص خود را داراست؛ به نحوی که علاوه بر حفظ خواص مهندسی، بیشترین تاثیرات مثبت را بر تکثیر و زیستایی سلولها به ارمغان خواهند داشت. همچنین ژل سیس به دلیل نرخ جذب آب پایین، برای کاربردهای تزریق به بافت حساس و نازکی نظیر عضله قلب مناسب میباشد.

چکیده سابقه و هدف : اسکلرودرمی یکی از بیماری های دژنره شونده است که منجر به مرگ سلول های اندوتلیال به عنوان یکی از رویدادهای اولیه در این بیماری می شود.عدم ترمیم پس از از دست دادن سلول های اندوتلیال در این بیماران مشاهده میشود،هر چند، علت آن ناشناخته باقی مانده است. مدل های حیوانی که بتوانند تمام جنبه های بیماری اسکلرودرمی را نشان بدهند معمولا در دسترس نیستند. فیزیولوژی متفاوت بین حیوانات و انسان مانع از حقیقی بودن مدل های حیوانی می شود. بنابراین، ایجاد سیستمی مبتنی بر فرد بیمار جهت تقلید نقص های تکوینی و ارزیابی مکانیسم ترمیم احتمالی به عنوان یک ضرورت در نظر گرفته می شود. مواد و روش ها: در این مطالعه تلاش شد تا سلول بنیادی پرتوان القایی از افراد بیمار تولید و مشخصه یابی شود. سلول های فیبروبلاست پوست بیمار به عنوان یک منبع قابل دسترس مطالعه بیماری در شرایط آزمایشگاهی جدا و کشت داده شد. پس از آن با رتروویروس محتوای ژن های oct 3/4, sox2, klf4, c-myc القا شد. برای ارزیابی ویژگی های سلولهای ips تولید شده ، بیان ژن های درون زا و خاموش شدن ژن های ویروسی با استفاده از تکنیک qrt-pcr و وجود پروتئین های پر توانی سلولهادر مقایسه با royan h5 با رنگ آمیزی ایمونوسیتوشیمی مورد بررسی قرار گرفت . تمایز خود به خودی به سلولهای اندوتلیال توسط تشکیل اجسام شبه جنینی (eb) و کروموزومها و با استفاده از روش کاریوتایپ مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج: نتایج qrt-pcrو رنگ آمیزی ایمونوهیستوشیمی برای مطالعه سلول های تولید شده در مقایسه با سلول های بنیادی جنینی انسان ( رویان h5 ) نشان داد که سلول های بازبرنامه ریزی شده مارکرهای خاص شبیه به سلولهای بنیادی جنینی را بیان می کنند . نتایج تشکیل eb نشان داد که سلول های پرتوان القایی حاصله از بیماران اسکلرودرمی می توانند به سه لایه زاینده ی جنینی تمایز یابند و ژن های اختصاصی برای اکتودرم ، مزودرم واندودرم را بیان کنند. روش کاریوتایپ نیز نشان داد که کروموزومssc- hipscs طبیعی هستند. جمع بندی: رده یssc- hipscs های تولید شده از بسیاری جهات شبیه به سلولهای بنیادی جنینی انسان ( رویان h5 ) هستند، از جمله: مورفولوژی، آنتی ژن سطح سلولی خاص پر توانی و فاکتور رونویسی هسته ای است، بیان ژن های سه لایه زایای جنینی و مطالعه کاریوتیپ. نشان داد که سلول های بنیادی پرتوان القایی بیماران اسکلرودرمی می توانند به عنوان یک منبع نامحدود و در دسترس برای ارزیابی نقص های مولکولی در شرایط آزمایشگاهی وهمچنین برای یافتن روش های بازترمیمی که بتواند سلولهای اندوتلیال را در بیماران مبتلا به اسکلرودرمی ترمیم کند، در نظر گرفته شوند.