نشانه گذاری و ردیابی سلول های بنیادی با استفاده از سامانه های کلوییدی حاوی نانوذرات مغناطیسی آهن

تحقیق حاضر به منظور توسعه سامانه نوین مغناطیسی بر پایه نانوذرات مغناطیسی آهن و پلیمر دکستران–اسپرمین برای نشانه گذاری و ردیابی بلند مدت سلول های بنیادی جنینی صورت گرفته است. در این تحقیق، ابتدا ترکیب پلیمری دکستران–اسپرمین تهیه شد و سپس نانوحامل های مغناطیسی به روش ژل شدن یونی با افزودن محلول تری پلی فسفات سدیم به محلول پلیمری حاوی سوسپانسیون نانوذرات مغناطیسی آهن تهیه شد. با توجه به نتایج مطالعات قبلی و انجام آزمایش های مقدماتی، عوامل موثر بر تولید نانوحامل های مغناطیسی آهن مشخص شد و محدوده های مناسب از عوامل فوق (که منجر به تولید نانوذره با اندازه کوچکتر از 200 نانومتر می گردد) با استفاده از طراحی آزمایش تاگوچی l16 به دست آمد. بر اساس نتایج به دست آمده در طراحی آزمایش تاگوچی، تمام فاکتورهای در نظر گرفته شده که شامل غلظت ph، غلظت پلیمر دکستران-اسپرمین (میلی گرم بر میلی لیتر)، نسبت غلظت سدیم تری پلی فسفات (میلی گرم بر میلی لیتر) به غلظت دکستران- اسپرمین (میلی گرم بر میلی لیتر)، نسبت غلظت نانوذرات مغناطیسی آهن (میلی گرم بر میلی لیتر) به غلظت دکستران-اسپرمین (میلی گرم بر میلی لیتر) و سرعت اضافه کردن سدیم تری پلی فسفات به محلول پلیمری (میلی لیتر بر دقیقه) است، به عنوان فاکتورهای مهم در تهیه نانوحامل های مغناطیسی در نظر گرفته شد و برای انجام بهینه سازی از روش پاسخ سطح (مرکب مرکزی) استفاده شد. آزمون های لازم برای اندازه گیری اندازه متوسط هیدرودینامیکی نانوحامل ها، مقدار آهن بارگذاری شده در این حامل ها و بار سطحی آن ها و همچنین تصویربرداری tem برای مطالعه و بررسی چگونگی کپسوله شدن و توزیع نانوذرات مغناطیسی آهن در حامل های دکستران-اسپرمین و مطالعات mri به منظور بررسی خواص تصویربرداری سامانه های تهیه شده انجام گرفت. رخ نمون رهایش نانوذرات مغناطیسی آهن از نانوحامل های مغناطیسی دکستران-اسپرمین در بافر استات در دمای 37 درجه سلسیوس طی 28 روز رهایش کند نانوذرات مغناطیسی آهن را نشان داد. سلول های بنیادی جنینی با استفاده از غلظت های مختلف نانوحامل های مغناطیسی نشانه گذاری شده و مقدار بهینه برای نشانه گذاری با توجه به تعداد کلونی های نشانه گذاری شده و سمی نبودن آن به دست آمد. مقدار ترآلودگی به دست آمده بدون استفاده از عوامل تراآلوگی در غلظت بهینه (µg/ml20 آهن) حدود 100% به دست آمد. اثر نشانه گذاری بر توانایی تمایز سلول های بنیادی جنینی به سلول های عصبی در غلظت بهینه (µg/ml20 آهن) مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که نشانه گذاری هیچ تاثیر منفی بر تمایز این سلول ها ندارد. به منظور بررسی امکان ردیابی طولانی مدت سلول های بنیادی جنینی نشانه گذاری شده در آزمایش های درون تنی،106 سلول نشانه گذاری شده با نانوحامل های مغناطیسی آهن (µg/ml 20 آهن) به پهلوی موش تزریق شد و برای مدت 6 هفته با استفاده از تصویربرداری mri مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده در این پژوهش نشان داد که نانوحامل مغناطیسی نوین توسعه یافته می تواند برای مدت های طولانی تری در سلول باقی بماند و امکان بررسی آن را فراهم سازد.