به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول‌های بنیادی مزانشیمی MSCs، دارای توانایی خود نوسازی، پتانسیل تمایز چند توان و ظرفیت پاراکرین قوی هستند که عمدتاً در زمینه پزشکی بالینی از جمله دندان‌پزشکی و ارتوپدی استفاده می‌شوند. بنابراین، تحقیقات مهندسی بافت با استفاده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی به‌ عنوان سلول‌های جدید، یکی از گرایش‌های فعلی است. مطالعات متعددی در زمینه مهندسی بافت و التهاب مواد زیستی مختلف وجود دارد که عمدتاً شامل بیوسرامیک‌ها، آلژینات، کیتوزان، هیدروژل‌ها، صفحات سلولی، نانوذرات و چاپ سه‌بعدی است. ترکیب بیوسرامیک‌ها، هیدروژل‌ها و ورقه‌های سلولی با سلول‌های بنیادی اثرات درمانی خوبی را در کاربردهای بالینی نشان داده است. کاربرد آلژینات، کیتوزان و نانوذرات در مدل‌های حیوانی نیز چشم‌انداز خوبی برای کاربردهای بالینی نشان داده است. فناوری چاپ سه بعدی می‌تواند کمبود مواد زیستی را دور بزند، خواص مواد برداری را تا حد زیادی بهبود بخشد و پیوند سلول‌های بنیادی مزانشیمی را تسهیل کند. 
سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs)
سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) توانایی خود نوسازی، تمایز چند جهته و ظرفیت پاراکرین قوی را دارند. اصطلاح مزانشیمی از کلمه مزانشیم گرفته شده است که برای توصیف بافتی که به طور منظم سازمان یافته است به کار می‌رود. به طور گسترده‌ای با بافت‌های همبند و مغز استخوان در طول رشد جنینی مرتبط است. سلول‌های بنیادی جمعیت‌های سلولی با عملکرد سلول‌های پیش ساز قابل اثبات برای خود نوسازی و تمایز هستند. سلول‌های استرومایی یک جمعیت سلولی حجیم با ویژگی‌های ترشحی، تعدیل‌کننده ایمنی و hosing قابل‌توجه هستند. در مقایسه با سلول‌های بنیادی هترولوگ، سلول‌های بنیادی مزانشیمی هم ظرفیت خود نوسازی و هم پتانسیل تمایز چند توانی را نشان می‌دهند و از نظر تعداد سلول‌ها دارای مزایای بیشتری هستند. در مقایسه با سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی از مسائل اخلاقی پزشکی بی‌نیاز بوده و می‌توانند به راحتی از بافت‌های اتولوگ استخراج شوند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی به طور گسترده در بافت‌های مختلف بدن انسان از جمله استخوان ترابکولار، غدد بزاقی، غشای سینوویال، درم، رباط پریودنتال و پالپ دندان وجود دارند.
استفاده از عوامل مختلفی که توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی ترشح می‌شوند، که سکرتوم نامیده می‌شود، ممکن است کارآمدتری آن‌ها را ارائه دهد. اگرچه سلول‌های بنیادی مزانشیمی با تولید عوامل تعدیل‌کننده و سرکوب‌کننده ایمنی متعدد اثرات تعدیل‌کننده ایمنی عمیقی بر روی سیستم ایمنی سازگار و ذاتی دارند. کشت لنفوسیت مخلوط فعال‌شده با آلوآنتی‌ژن و میتوژن را مهار، و تخریب سلولی سریع پس از انفوزیون سلولی از طریق IBMIR را منجر می‌شود. وقتی سلول‌های بنیادی مزانشیمی و هیدروژل‌ها به شکل کروی جمع می‌شوند، ترشح فاکتورهای تروفیک درون زا و ماتریکس خارج سلولی را تسریع می‌کنند، و سطح سیتوکین‌ها و عوامل پاراکرین تعدیل کننده ایمنی را افزایش می‌دهند که منجر به سرکوب پاسخ التهابی ناشی از LPS می‌شود. علاوه بر این، سلول‌های بنیادی مزانشیمی استفاده شده با مواد زیستی ممکن است بهتر از سلول‌های منجمد شده زنده بمانند. به همین دلیل آن‌ها را به کاندیدای مناسبی برای ترمیم بافت‌ها و اندام‌های آسیب دیده تبدیل کرده است.
بیوسرامیک
بیوسرامیک‌ها مزایای مشخصی برای ساخت مواد کارآمد و ایمن برای ترمیم عیوب استخوان به عنوان جایگزین پیوند استخوان دارند. اگرچه سرامیک‌ها بسیار شکننده هستند، استفاده از تکنیک‌هایی مانند اسپری پلاسما و رسوب الکتروفورتیک، توسعه کامپوزیت‌های سرامیکی را تسهیل کرده است. کامپوزیت‌های تیتانیوم-سرامیک متشکل از تیتانیوم و سرامیک‌های زیست فعال، مانند هیدروکسی آپاتیت، فسفات کلسیم و ولاستونیت، هم زیست‌فعالیتی در شرایط آزمایشگاهی و هم خواص مکانیکی افزایش‌یافته دارند. دی کلسیم فسفات که زیست سازگاری، رسانایی استخوانی و جذب خوبی دارد. ترکیب آن با سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌تواند بازسازی بافت استخوانی را تا حد زیادی تقویت کند و ترمیم نقایص استخوانی را تسریع کند. 
آلژینات
آلژینات یک کلاس از کوپلیمرهای پلی‌کاتیونی مشتق شده از جلبک‌های قهوه‌ای است که دارای نسبت‌های متنوعی از بقایای اسید B-D-مانورونیک (M) و α-L-گلوتامین (G) مرتبط با ژل یونی ملایم، زیست سازگاری خوب، زیست تخریب پذیری، قابلیت تزریق است. ریزدانه‌های آلژینات معمولاً با چکاندن محلول سلول-آلژینات در محلول کلرید کلسیم تولید می‌شوند که پاسخ التهابی را کنترل می‌کند و با ایجاد یک رابط مناسب بین سیگنال انتقال و محیط گیرنده، رگ‌زایی را تقویت می‌کند. پایداری مکانیکی و زیست سازگاری آن بسیار به وزن مولکولی، ترکیب، خلوص و ویسکوزیته محلول آلژینات بستگی دارد. فاکتور رشد، قدرت مکانیکی آن را افزایش می‌دهد و می‌تواند برای پیوند سلولی برای ترویج بازسازی بافت‌ها و اندام‌هایی مانند استخوان، غضروف و قلب استفاده شود. ترکیب آلژینات با سلول‌های بنیادی همچنین استحکام مکانیکی و بازسازی بافت را بهبود می‌بخشد. 
کیتوزان
کیتوزان (CHS) یک پلیمر زیست فعال با طیف وسیعی از کاربردهای بالینی است، زیرا ضد باکتری، غیر سمی، به راحتی اصلاح می‌شود و زیست تخریب پذیر است و هزینه پایینی دارد که برای تولید انبوه مناسب است. به اشکال مختلف مانند غشاء، اسفنج، ژل، داربست، میکروذرات، نانوذرات و نانوالیاف. بنابراین، کیتوزان نقش زیادی در دارورسانی، ژن درمانی، مهندسی بافت و ترمیم زخم ایفا کرده است. علاوه بر این، وزیکول‌های خارج سلولی مشتق شده از MSC با هیدروژل کیتوزان که توسط وزیکول‌های خارج سلولی مخلوط شده با حجم مساوی از محلول CS 2% به دست می‌آیند، عملکرد خوبی در مدل‌های ترمیم آسیب‌های پوستی نشان دادند.
هیدروژل‌ها
هیدروژل‌ها به دلیل هزینه کم، سنتز ساده، واکنش ایمنی کم، پایداری نسبی، آب دوستی خوب، و کنترل ساختاری دقیق، که می‌توانند به عنوان هیدروژل‌های تزریقی یا هیدروژل‌های مخاط چسبی طبقه بندی شوند، به طور گسترده برای کاربردهای مختلف مهندسی بافت استفاده می‌شوند. MSCها را در کره‌های ترکیب شده با هیدروژل‌ها در شرایط آزمایشگاهی جمع آوری می‌کنند، تا آن‌ها را در هیدروژل‌های حاوی فیبرینوژن کپسوله کرده و به بافت عضلانی تزریق کنند. بهبود توده عضلانی، افزایش حضور هسته‌های مرکزی در میوفیبرها و فیبرهای کوچک، و تعدیل بیان نشانگرهای ماکروفاژی پیش‌افزایش و ضد التهابی نتیجه این کاربرد است. 
برگه‌های سلولی
صفحات سلولی بر اساس تجمع منظم و چسبندگی تک لایه‌های سلولی در کشت سلولی دو بعدی است. هیچ مرحله آنزیمی پیچیده‌ای قبل از کاشت ورقه سلولی وجود ندارد که به طور موثر اتصالات بین سلولی و برخی از پروتئین‌های سطح سلول را حفظ می‌کند. اتصالات بین سلولی همچنین اثرات محافظتی و حمایتی مکانیکی برای ریزمحیط ایجاد می‌کند و تأثیر مثبتی بر تکثیر، تمایز و مهاجرت سلولی دارد. آزمایش‌های بیومکانیکی بهبود قابل‌توجهی را در خواص ساختاری و عملکردی بخش‌های نازک استخوان ران پیوند شده با MSC نشان داد. 
نانو ذرات
نانوذرات به عنوان یک سیستم حامل برای تحویل هدفمند مولکول‌های فعال زیستی برای اطمینان از نگهداری طولانی‌مدت سلول‌های بنیادی مزانشیمی در شرایط آزمایشگاهی و افزایش پتانسیل بازسازی آن‌ها استفاده شده‌اند. مواد نانوساختار نیز برای جمع‌بندی جایگاه سلول‌های بنیادی در بافت‌ها و هدایت سلول‌های بنیادی مزانشیمی به ایجاد محیطی برای بازسازی توسعه یافته‌اند. در مقایسه با ژلاتین و کیتوزان، داربست‌های نانوالیافی که توسط کامپوزیت‌های پلی‌الکترولیت تشکیل شده‌اند، دارای مدول ذخیره‌سازی انرژی بالا و مکانیک بسیار خوبی هستند. محققین نانوذرات آبی پروس را به عنوان نانوذرات زیست سازگار حذف گونه‌های اکسیژن فعال در سلول‌های بنیادی مزانشیمی بدون تأثیر بر ساقه یا پتانسیل تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی وارد کردند و بقای سلول‌های بنیادی مزانشیمی را در شرایط استرس اکسیداتیو بالا به طور قابل توجهی بهبود بخشیدند و خواص ضد التهابی و اثرات پاراکرین آن‌ها را افزایش دادند. 
پرینت سه بعدی
چاپ سه بعدی با استفاده از مزایای منحصر به فرد خود برای تکمیل موادی مانند ساختار فضایی و استحکام مکانیکی با مواد زیستی سازگار است. چاپ سه بعدی زمان و هزینه تولید مدل‌های فیزیکی و ایمپلنت‌ها را کاهش می‌دهد، ایمپلنت‌های شخصی ایجاد کرده و محدودیت‌های زمانی و مکانی را کاهش می‌دهد. در یک مطالعه حیوانی در ترمیم آندومتر، محققین از چاپ سه بعدی برای ساخت شبکه متخلخل از نوع انسانی استفاده کردند. داربست‌های هیدروژلی مملو از سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از سلول‌های بنیادی چند توان را برای ترمیم آندومتر آسیب دیده استفاده کردند. شاخص‌های عملکرد گیرنده آندومتر، از جمله تشکیل پینوپود و فاکتور بازدارنده لوسمی و بیان اینتگرین αvβ3، و لانه‌گزینی جنین و عملکردهای حفظ بارداری آندومتر آسیب‌دیده تا حدی بازسازی شده است.
ترکیب بیوسرامیک‌ها، هیدروژل‌ها و ورقه‌های سلولی با سلول‌های بنیادی اثرات درمانی خوبی را در کاربردهای بالینی نشان داده است. کاربرد آلژینات، کیتوزان و نانوذرات در مدل‌های حیوانی نیز چشم‌انداز خوبی برای کاربردهای بالینی نشان داده است. پرینت سه بعدی می‌تواند کمبود مواد زیستی را دور بزند، خواص مواد ناقل را تا حد زیادی بهبود بخشد و پیوند سلول‌های بنیادی مزانشیمی را تسهیل کند، که زمینه‌ای حیاتی برای تحقیقات آینده در مهندسی بافت و پزشکی بازساختی خواهد بود.

پایان مطلب/.