تهیه بسترهای نانولیفی پلی کاپرولاکتون و بررسی اثر توپوگرافی سطح بر تمایز سلول های بنیادی پرتوان انسانی به رده اندودرم

خصوصیات فیزیکی- شیمیایی بستر کشت، نقش مهمی در تنظیم رفتار سلول بنیادی دارد. ماتریس برون سلولی (ecm) یکی از اجزاء محیط زندگی سلول بنیادی درون بدن است و ساختار نانولیفی دارد. بنابراین تهیه بسترهای کشت نانولیفی توسط الکتروریسی محلول پلیمرهای زیست سازگار، راهکاری مناسب جهت تقلید خصوصیات هندسی ecm در شرایط برون تنی است. دستیابی به بیشترین کارایی تمایز سلول، مستلزم بهینه سازی قطر الیاف از طریق مطالعه رفتار سلول روی بسترهایی با قطر الیاف مختلف است و مقایسه قطرهای مختلف در مقیاس نانو، مستلزم باریک بودن توزیع قطر بستر در هر محدوده از قطر میانگین است. در این مطالعه، از پلی کاپرولاکتون (pcl) به عنوان یک پلیمر کاملاً زیست سازگار که نرخ تخریب کند و قابلیت الکتروریسی بسیار خوبی دارد به منظور تهیه بسترهای میکرو/ نانولیفی با قطرهای مختلف استفاده شد و اثر سامانه های حلالی دوتایی و افزودنی های باردار بر قطر و توزیع قطر الیاف الکتروریسی شده pcl مورد بررسی قرارگرفت. مشخص شد که الکتروریسی محلول pcl 12% در کلروفرم منجر به تولید میکرو الیاف (قطر میانگین=?m 08/1±92/2) با توزیع قطر پهن و دوقله ای می شود. با ثابت نگه داشتن غلظت و شرایط دستگاهی، افزودن دی متیل فرمامید به کلروفرم در نسبت های حجمی مختلف منجر به تولید نانو الیاف در محدوده قطر میانگین 700 نانومتر شد، اما در کاهش توزیع قطر موثر نبود. با افزودن متانول به کلروفرم، قابلیت الکتروریسی افزایش و توزیع قطر تا حد زیادی کاهش یافت و نسبت حجمی 3/1 از کلروفرم/متانول به کمترین توزیع قطر منجر شد (قطر میانگین=nm 229±1361). کاهش قطر الیاف به محدوده نانومتری از طریق کاهش غلظت pcl در این سامانه، منجر به پهن شدن توزیع قطر و نیز تشکیل مهره در طول الیاف در غلظت 6% گردید. افزودن 1% جرمی از ترکیبات یونی به عنوان راهکار جایگزین کاهش غلظت محلول pcl 12% در کلروفرم/ متانول (3/1) مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اکتادسیل تری متیل آمونیوم برماید (otab)، در مقایسه با آمونیوم برماید و سدیم دودسیل سولفات (sds) اثر بیشتری در کاهش توزیع قطر الیاف دارد (قطر میانگین= nm 121±509). افزایش مقدار otab تأثیری در کاهش قطر و توزیع قطر الیاف نداشت. افزودنی های باردار به تنهایی نیز باعث بهبود قابل توجه الکتروریسی محلول pcl 12% در کلروفرم و تولید الیاف میکرو مقیاس شدند و با مقایسه 1% جرمی otab، sds، triton x100 و فنیل تری متیل آمونیوم برماید (ptab) مشخص شد که otab بهترین افزودنی برای دستیابی به باریک ترین توزیع قطر است. افزایش مقدار otab باعث کاهش بیشتر قطر شد اما تا یک مقدار بحرانی 3% جرمی در کاهش توزیع قطر موثر بود (قطر میانگین= nm 185±1700). افزودن فرمیک اسید به کلروفرم باعث کاهش قطر الیاف به محدوده 500 نانومتر شد و کمترین توزیع قطر در نسبت حجمی 3/1 از کلروفرم/ فرمیک اسید به دست آمد (قطر میانگین= nm 150±599). افرودن استون به کلروفرم نیز در بهبود الکتروریسی و تولید الیاف نانومقیاس موثر بوده به طوری که با الکتروریسی محلول pcl 12% در کلروفرم/ استون (2/1) الیاف بسیار ریز با قطر میانگین nm 81±273 تولید می شود. الکتروریسی محلول pcl 12% در متیلن کلراید/ متانول در نسبت حجمی 2/1 به تولید الیافی با توزیع قطر کمینه و قطر میانگین nm 217±897 شد. پوشش دهی بسترها با ماتریژل در دمای c?4- باعث بهبود بذرافشانی سلول بنیادی جنینی انسانی (hesc) گردید. بررسی تمایز اندودرم hesc روی بسترهای تهیه شده با قطر میانگین حدود 200، 500، 800 و 1200 نانومتر نشان داد که توپوگرافی لیفی اثر محسوسی بر تمایز این سلول ها به سلول-های اندودرم قطعی ندارد و کارایی تمایز وابسته به قطرهای مختلف نیست. بررسی مورفولوژی کلونی های سلولی پس از سه روز تکثیر نشان داد که با افزایش قطر الیاف، کلونی ها پهن تر و تک لایه تر می شوند.