ساخت داربست های پلیمری از پلی هیدروکسی بوتیرات و بهبود خواص آن به منظور کشت سلول های بنیادی p19 و جهت دهی آن ها به سمت سلول های عصبی

مهندسی بافت سلول های عصبی، همواره به دلیل اهمیت خاص این سیستم در کنترل اعمال بدن و همچنین عدم قابلیت بازیابی و ترمیم بافت های عصبی پس از آسیب دیدن توسط بیماری ها یا صدمات فیزیکی از توجه و حساسیت ویژه ای برخوردار است. آسیب های عصبی در دو دسته اصلی ضایعات اعصاب مرکزی و ضایعات اعصاب محیطی طبقه بندی می شوند. به خاطر تفاوت هایی که در ساختمان میکرو و ماکرو این دو دسته وجود دارد، نحوه ترمیم آن ها نیز با هم متفاوت است. درحال حاضر هیچ روش مشخصی برای درمان دستگاه عصبی مرکزی به صورت کلینیکی وجود ندارد. سختی کار در مورد دستگاه عصبی مرکزی به دلیل چگالی بین سلولی بسیار بالای آن نسبت به دستگاه عصبی محیطی و سرعت تکثیر پایین این سلول ها نسبت به سلول های عصبی محیطی می باشد. ثابت شده است که سلول های دستگاه عصبی محیطی توانایی خوبی در باز تولیدخود دارند. در این مطالعه سعی شده که روش های مختلف ساخت داربست (قالبگیری، استفاده از هالو فایبر، شستشوی نمک و جدایش فازی جامد - مایع) از پلی هیدروکسی بوتیرات بررسی و مزایا و معایب هر کدام ارائه شود. با توجه به اینکه یک راهگاه یا داربست عصبی باید چهار خصوصیت ویژه (زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری، درصد تخلخل بالا، ساختار لوله ای شکل در حد میکرو و خواص مکانیکی لازم) را دارا باشد، این بررسی انجام شد. لازم به ذکر است که برای بهبود زیست سازگاری پلی هیدروکسی بوتیرات، در ابتدا فیلم این پلیمر تحت فرآیند پلاسمای گازی اکسیژن و دی اکسید کربن (با شرایط کنترل شده) اصلاح شد و پس از اصلاح با آنالیزهای طیف سنجی مادون قرمز، زاویه تماس قطره آب، اندازه گیری بار سطحی، میکروسکوپ الکترونی و اتمی، مطالعه رفتارهای حرارتی و مکانیکی و در انتها با کشت سلول b65 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله گواه بر این بود که پس از اصلاح، سطح پلیمر دارای زیست سازگاری قابل قبولی بوده و این در حالی اتفاق افتاد که خواص توده پلیمر ثابت ماند. در ادامه با بررسی روش های ساخت داربست مشخص شد که سه روش اول، روش های کارآمدی نیستند زیرا داربست های ساخته شده با این روش ها ویژگی های لازم یک داربست عصبی مناسب را ندارند، البته راه حل هایی برای بهبود این روش ها ارائه شده است. اما روش جدایش فازی به علت هزینه های پایین و تولید داربست های مناسب مورد توجه بیشتر قرار گرفت و بررسی های بیشتری روی آن انجام گرفت. در این روش محلول پلی هیدروکسی بوتیرات در دی اکسان تحت یک گرادیان انتقال حرارت جهت دهی شده منجمد شد و حلال منجمد در دمای پایین و تحت فشار پایین در دستگاه فریز درایر از درون داربست بیرون کشیده شد. در این قسمت اثر درصد پلیمر در حلال و همچنین دمای انجماد محلول بر ساختار و خواص مکانیکی داربست بررسی شد. افزایش درصد پلیمر در محلول باعث افزایش چشمگیر خواص مکانیکی و کاهش تخلخل به میزان کم شد. دمای انجماد محلول اثر قابل توجهی بر ساختار داربست ها داشت. داربست های ساخته شده در دماهای بالا دارای ساختار لوله ای منظم بودند و با کاهش دما کاهش نظم در ساختار توبولار مشاهده شد. با بررسی رفتار حرارتی (dsc) محلول پلی هیدروکسی بوتیرات در دی اکسان و مقایسه آن با حلال خالص از طرفی، و بررسی خواص مکانیکی داربست ها از طرف دیگر این نتیجه بدست آمد که داربست های ساخته شده از محلول منجمد شده در دماهای پایین تر از دمای کریستالیزاسیون پلی هیدروکسی بوتیرات در حلال، خواص مکانیکی بهتری داشته که این پدیده اثر مستقیم بلورینگی بر خواص مکانیکی داربست ها را نشان می دهد. در پایان برای انجام آزمایشات in vitro و اثبات مناسب بودن داربست ها برای رشد سلول های عصبی، از سلول های p19 کارسینومای موشی جهت دهی شده به سمت سلول های عصبی استفاده شد، که پس از کشت، رشد و تکثیر بر روی داربست ها، به خوبی به سلول های عصبی تمایز داده شدند.