تولید سازه های غضروفی آزمایشگاهی از داربست متخلخل سیلک فیبروئین-کیتوسان و سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی مشتق از خون بند ناف در شرایط کشت دینامیک

تاریخ انتشار: چهارشنبه 19 مهر 1396 | امتیاز: Article Rating

تولید سازه غضروفی شامل داربستی با ترکیب مناسب برای تقلید ماتریکس بافت آسیب دیده است که روی آن سلول های بنیادی رشد کرده و تمایز می یابند. در این مطالعه، سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی مشتق از خون بند ناف(UCB) روی داربست های متخلخل سیلک فیبروئین(SF)/کیتوسان فریز درای شده کشت شدند. اثر شرایط کشت استاتیک و دینامیک(بیوراکتور فلاسک اسپینر) روی تولید سازه غضروفی بوسیله بررسی ویژگی های زیستایی، تکثیر، پراکنش و تمایز غضروفی سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی روی داربست ارزیابی شد. سازه های تولید شده در فلاسک اسپینر حاوی 62 درصد سلول زنده بودند و 543 درصد تراکم سلولی بیشتری را در هسته شان در مقایسه با سازه های کشت شده در سیستم استاتیک نشان دادند. کمی سازی DNA و تجمع گلیکوزآمینوگلیکان بعد از 21 روز، نشان داد که پیشرفت تمایز غضروفی hMSCها در کشت دینامیک در مقایسه با استاتیک بالاتر بوده است. در سازه های تولید شده تحت شرایط دینامیک، رنگ آمیزی بافتی برای ماتریکس پروتئوگلیکانی و رنگ آمیزی فلورسنس برای کلاژن نوع دو و آگریکان ارتباط مثبتی را بین مارکرهای غضروف زایی اولیه و نهایی نشان داد که بوسیله آنالیز های کمی PCR بیشتر ثابت شد و نشان دهنده بیان پایین کلاژن نوع یک و بیان بالای Sox9، کلاژن نوع دو و آگریکان بود. مطالعه حاضر نشان داد که سازه های تولید شده بوسیله ترکیب داربست سه بعدی SF/CS با UCB-hMSCها تحت شرایط دینامیک با استفاده از بیورآکتور فلاسک اسپینر می تواند برای بازسازی بافت غضروفی و درمان های پزشکی آینده استفاده شود.

J Biomed Mater Res A. 2017 Sep 29. doi: 10.1002/jbm.a.36253. [Epub ahead of print]

In vitro cartilage construct generation from silk fibroin- chitosan porous scaffold and umbilical cord blood derived human mesenchymal stem cells in dynamic culture condition.

Agrawal P1, Pramanik K1, Biswas A1, Ku Patra R2.

Abstract

Cartilage construct generation includes a scaffold with appropriate composition to mimic matrix of the damaged tissue on which the stem cells grow and differentiate. In this study, umbilical cord blood (UCB) derived human mesenchymal stem cells (hMSCs) were seeded on freeze dried porous silk-fibroin (SF)/chitosan (CS) scaffolds. Influence of static and dynamic (spinner flask bioreactor) culture conditions on the developing cartilage construct were studied by in-vitro characterization for viability, proliferation, distribution and chondrogenic differentiation of hMSCs over the scaffold. Constructs developed in spinner flask consisted of 62% live cells, and exhibited 543% more cell density at the core than constructs cultured in static system. Quantification of DNA and glycosaminoglycans accumulation after 21 days showed the progression of chondrogenic differentiation of hMSCs was higher in dynamic culture compared to static one. In constructs generated under dynamic condition, histology staining for proteoglycan matrix, and fluorescence staining for collagen-II and aggrecan showed positive correlation between early and late stage chondrogenic markers, which was further confirmed by quantitative PCR analysis, showing low collagen-I expression and highly expressed Sox9, collagen-II and aggrecan. The present study demonstrated that construct generated by combining 3D SF/CS scaffold with UCB-hMSCs under dynamic condition using spinner flask bioreactor can be used for cartilage tissue regeneration for future medical treatments. This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 28960800
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