عملکرد طولانی مدت خاص کبد هپاتوسیت ها در داربست های نانوفیبری کیتوسان الکتروریسی شده و پوشیده شده با فیبرونکتین
تاریخ انتشار: شنبه 13 خرداد 1396
| امتیاز:
در این مطالعه، مدل کبدی سه بعدی جدید با استفاده از داربست های نانوفیبری زیست تقلید و سیستم هم کشتی حاوی هپاتوسیت ها و فیبروبلاست ها برای حفظ عملکرد کبدی طولانی مدت طراحی شد. داربست های نانوفیبری کیتوسان بوسیله تکنیک الکتروریسی ساخته شده بود. برای تقویت چسبندگی و پراکنش سلولی سطوح داربست های کیتوسان با فیبرونکتین(FN) با استفاده از جذب و ارزیابی انواع مختلف سلول ها پوشیده شد. فنوتیپ سلولی، بیان پروتئین و عملکردهای خاص کبدی به طور وسیعی بوسیله رنگ آمیزی ایمنوفلورسنس و هیستوشیمی، سنجش های جذب ایمنی مرتبط با آنزیم آلبوکین و سنجش سم زدایی سیتوکروم p450 و میکروسکوپ الکترونی نگاره مشخص شد. داربست های کیتوسانی الکتروریسی شده ساختار نانوفیبری با تخلخل بالا و به طور تصادفی جهت داری را نشان دادند. پوشش فیبرونکتین روی سطح نانوفیبرهای کیتوسانی به طور معناداری چسبندگی و پراکنش سلولی را(مطابق انتظار) تقویت می کنند. مدیفیکاسیون سطحی با این مولکول چسبندگی سطحی روی سطح کیتوسان برای تشکیل فوکال ادهیژن ها و اتصال به اینتگرین ها مهم است. مقایسه هپاتوسیت های تک کشت و هم کشت شده در سیستم های کشت سه بعدی نشان می دهد که هپاتوسیت ها در هم کشتی ها کلونی هایی را شکل می دهند و مورفولوژی شان و عملکردشان را برای یک دوره زمانی طولانی مدت حفظ می کنند. مدل بافت کبدی سه بعدی طراحی شده در این مطالعه ابزار مفیدی را برای تکوین بافت های کبدی مهندسی شده برای غربالگری دارویی و کاربرد در مهندسی بافت ارائه می دهد.
J Biomed Mater Res A. 2017 Mar 28. doi: 10.1002/jbm.a.36072. [Epub ahead of print]
Long-term liver-specific functions of hepatocytes in electrospun chitosan nanofiber scaffolds coated with fibronectin.
Rajendran D1, Hussain A1, Yip D1, Parekh A1, Shrirao A2, Cho CH1.
Abstract
In this study, a new 3D liver model was developed using biomimetic nanofiber scaffolds and co-culture system consisting of hepatocytes and fibroblasts for the maintenance of long-term liver functions. The chitosan nanofiber scaffolds were fabricated by the electrospinning technique. To enhance cellular adhesion and spreading, the surfaces of the chitosan scaffolds were coated with fibronectin (FN) by adsorption and evaluated for various cell types. Cellular phenotype, protein expression, and liver-specific functions were extensively characterized by immunofluorescent and histochemical stainings, albumin enzyme-linked immunosorbent assay and Cytochrome p450 detoxification assays, and scanning electron microscopy. The electrospun chitosan scaffolds exhibited a highly porous and randomly oriented nanofibrous structure. The FN coating on the surface of the chitosan nanofibers significantly enhanced cell attachment and spreading, as expected, as surface modification with this cell adhesion molecule on the chitosan surface is important for focal adhesion formation and integrin binding. Comparison of hepatocyte mono-cultures and co-cultures in 3D culture systems indicated that the hepatocytes in co-cultures formed colonies and maintained their morphologies and functions for prolonged periods of time. The 3D liver tissue model developed in this study will provide useful tools toward the development of engineered liver tissues for drug screening and tissue engineering applications. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part A, 2017.
© 2017 Wiley Periodicals, Inc.
PMID: 28371246