یک سیستم میکروفلوئیدیک هیبرید برای تنظیم تمایز عصبی در سلول های بنیادی پرتوان القایی

تاریخ انتشار: جمعه 28 اسفند 1394 | امتیاز: Article Rating

کنترل جهت گیری سلولی، تکثیر و تمایز در طراحی جایگزین های اندامی و هدایت بازسازی بافتی ارزشمند است. در مطالعه حاضر، ما سیستم میکروفلوئیدیک هیبریدی را با قرار دادن ریزشیارهای PDMS کشیده شده روی سطح پلیمرهای زیست تخریب پذیر برای تولید ریز محیطی دینامیک و به عنوان سرنخ های هدایت فیزیکی برای کنترل تمایز عصبی سلول های بنیادی پرتوان القایی(hiPSCs) ایجاد کرده ایم. ظرفیت تمایز عصبی iPSCهای کشت داده شده در سیستم میکروفلوئیدیک و سایر گروه های کنترل با استفاده از qPCR و ایمونوسیتوشیمی بررسی شد. عملکردی بودن hiPSCهای تمایز یافته درون داربست های سیستم هیبریدی روی طناب نخاعی رت ها در فاز حاد ارزیابی شد. سرنوشت سلول های ایمپلنت شده با استفاده از برش بافتی انجمادی و ریکاوری عملکردی بوسیله مقیاس رتبه گذاری حرکتی Basso، Beattie و Bresnahan یا BBB مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ما تمایز hiPSCها به سلول های عصبی روی سیستم میکروفلوئیدیک را اثبات کرد، جایی که بیان ژن های خاص عصبی به طور معناداری در مقایسه با آن هایی که روی سایر سیستم ها مانند ظروف کشت بافت و داربست های فاقد کانال های میکروفلوئیدیک کشت شده بودند بالاتر بود. اگر بقا و تلفیق hiPSCهای ایمپلنت شده منجر به ریکاوری عملکردی معناداری نشد، ما براین باور هستند که ترکیب کانال های میکروفلوئیدیک با داربست های نانوفیبری ریز محیط مناسبی را برای مهندسی بافت عصبی فراهم می آورد و می تواند ابزار مناسبی برای مونیتور کردن in situ پتانسیل تمایزی انواع مختلف سلول های بنیادی باشد.

J Biomed Mater Res A. 2016 Feb 23. doi: 10.1002/jbm.a.35689. [Epub ahead of print]

A hybrid microfluidic system for regulation of neural differentiation in induced pluripotent stem cells.

Hesari Z1,2, Soleimani M3, Atyabi F1,2, Sharifdini M4, Nadri S5, Ebrahimi Warkiani M6, Dinarvand R1,2.

Abstract

Controlling cellular orientation, proliferation and differentiation is valuable in designing organ replacements and directing tissue regeneration. In the present study, we developed a hybrid microfluidic system to produce a dynamic microenvironment by placing aligned PDMS microgrooves on surface of biodegradable polymers as physical guidance cues for controlling the neural differentiation of human induced pluripotent stem cells (hiPSCs). The neuronal differentiation capacity of cultured hiPSCs in the microfluidic system and other control groups was investigated using quantitative real time PCR (qPCR) and immunocytochemistry. The functionally of differentiated hiPSCs inside hybrid system's scaffolds was also evaluated on the rat hemisected spinal cord in acute phase. Implanted cell's fate was examined using tissue freeze section and the functional recovery was evaluated according to the Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) locomotor rating scale. Our results confirmed the differentiation of hiPSCs to neuronal cells on the microfluidic device where the expression of neuronal-specific genes was significantly higher compared to those cultured on the other systems such as plain tissue culture dishes and scaffolds without fluidic channels. Although survival and integration of implanted hiPSCs did not lead to a significant functional recovery, we believe that combination of fluidic channels with nanofiber scaffolds provides a great microenvironment for neural tissue engineering, and can be used as a powerful tool for in-situ monitoring of differentiation potential of various kinds of stem cells. This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 26914600
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان