دوره 19، شماره 5 - ( دوماهنامه طب جنوب 1395 )
جلد 19 شماره 5 صفحات 786-773 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Behruzi M, Ghasemi Hamidabadi H, Gholipour Malekabadi M, Rezaei N, Nazm Bojnordi M, Malekzadeh Shafaroudi M. Using Hydroxyapatite-Gelatin Scaffold Seeded with Bone Marrow Stromal Cells as a Bone Graft in Animal Model. Iran South Med J 2016; 19 (5) :773-786
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-826-fa.html
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-826-fa.html
بهروزی معصومه، قاسمی حمیدآبادی هاتف، قلی‌پور ملک آبادی مظاهر، رضایی نورا...، نظم بجنوردی مریم، ملک زاده‌شفارودی مجید. استفاده از داربست هیدروکسی آپاتیت- ژلاتین پوشیده شده با سلول‌های بنیادی استرومایی مغز استخوان به عنوان گرافت استخوانی در مدل حیوانی. مجله طب جنوب. 1395; 19 (5) :773-786
معصومه بهروزی1 
، هاتف قاسمی حمیدآبادی1 ، مظاهر قلی‌پور ملک آبادی2 ، نورا. . رضایی1 ، مریم نظم بجنوردی1 ، مجید ملک زاده‌شفارودی* 3
، هاتف قاسمی حمیدآبادی1 ، مظاهر قلی‌پور ملک آبادی2 ، نورا. . رضایی1 ، مریم نظم بجنوردی1 ، مجید ملک زاده‌شفارودی* 3
1- مرکز تحقیقات ایمونوژنتیک، گروه علوم تشریح و بیولوژی سلولی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران
2- دپارتمان بیوتکنولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران
3- مرکز تحقیقات ایمونوژنتیک، گروه علوم تشریح و بیولوژی سلولی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران ، malek1344@gmail.com
2- دپارتمان بیوتکنولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران
3- مرکز تحقیقات ایمونوژنتیک، گروه علوم تشریح و بیولوژی سلولی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران ، malek1344@gmail.com
چکیده: (8272 مشاهده)
زمینه: داربست‌های کامپوزیتی با دارا بودن برخی از ویژگی‌های مطلوبشان امروزه کاربردهای فراوانی در مهندسی بافت‌های سخت دارند. در مطالعه حاضر با بررسی‌های آزمایشگاهی (In vitro) و همچنین پیوند به جمجمه رت بالغ (In vivo)، نقش کامپوزیت هیدروکسی آپاتیت- ژلاتین در دو حالت، یکی به تنهایی و دیگری پوشیده شده با سلول‌های بنیادی استرومایی مغز استخوان (BMSCs) در روند بهبودی ضایعات استخوانی، کاهش زمان ترمیم و میزان پاسخ ایمنی بدن مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر، جهت تهیه نانو داربست هیدروکسی آپاتیت-ژلاتین از پودر نانوهیدروکسی آپاتیت و ژلاتین استفاده شد. BMSCs با روش فلوشینگ (خروج مغز قرمز استخوان با جریان پر فشار مایع) جداسازی و کشت داده شدند. در این پژوهش از 15 سر رت نر بالغ نژاد ویستار با وزن حدود 250-200 گرم استفاده شد. گروه‌های مورد مطالعه شامل: گروه نقص استخوانی با داربست هیدروکسی آپاتیت-ژلاتین، گروه نقص استخوانی با هیدروکسی آپاتیت-ژلاتین به همراه BMSCsو گروه نقص استخوانی بدون داربست که پس از یک هفته و یک ماه از جراحی مورد بررسی قرار گرفت. از آزمون MTT جهت بررسی زیست سازگاری داربست مذکور استفاده شد. جهت تأئید روند پیشرفت ترمیم و میزان حضور سلول‌های التهابی از رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین- ائوزین و به منظور بررسی سنتز رشته‌های کلاژن از رنگ‌آمیزی تری‌کروم ماسون استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج ارزیابی MTT نشان داد که داربست (Scaffold) مورد نظر اثر سمی بر روی سلول‌های استرومایی ندارد. اولین نشانه‌های استخوان‌سازی در هفته اول در گروه پیوند هیدروکسی آپاتیت- ژلاتین به‌همراه سلول‌های BMSCs ظاهر شد. اما در هفته چهارم استخوان‌سازی کامل‌تر شده و باقی مانده‌های داربست مورد نظر به‌صورت جزایری در بافت استخوانی اسفنجی یافت شد. بیشترین تعداد لنفوسیت‌ها در گروه‌های تجربی پس از یک هفته از کاشت داربست‌ها مشاهده گردید.
نتیجه‌گیری: به نظر می‌ر‌سد که داربست هیدروکسی آپاتیت-ژلاتین پوشیده شده با سلول‌های BMSCs، نقش بالقوه‌ای در روند ترمیم داشته است و به‌عنوان راهکار درمانی مناسب در ترمیم ضایعات وسیع استخوانی می‌توان از آن بهره جست.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
دستگاه عضلانی استخوانی
دریافت: 1394/6/9 | پذیرش: 1394/9/2 | انتشار: 1395/8/27
دریافت: 1394/6/9 | پذیرش: 1394/9/2 | انتشار: 1395/8/27
فهرست منابع
1. Wegman F, Poldervaart MT, van der Helm YJ, et al. Combination of bone morphogenetic protein-2 plasmid DNA with chemokine CXCL12 creates an additive effect on bone formation onset and volume. Eur Cell Mater 2015; 30: 1-11. [PubMed] [Google Scholar]
2. Mobini S, Solati-Hashjin M, Hesaraki S, et al. Fabrication and Characterization of Regenerated Silk/bioglass Composites for Bone Tissue Engineering. Modares J Med Sci Pathobiol 2012; 15(2): 47-60. (Persian) [Google Scholar]
3. Schmidmaier G, Capanna R, Wildemann B, et al. Bone morphogenetic proteins in critical-size bone defects: what are the options. Injury 2009; 40(3): S39-43. [PubMed] [Google Scholar]
4. Porter JR, Ruckh TT, Popat KC. Bone tissue engineering: a review in bone biomimetics and drug delivery strategies. Biotechnol Prog 2009; 25(6): 1539-60. [PubMed] [Google Scholar]
5. Salgado AJ, Coutinho OP, Reis RL. Bone tissue engineering: state of the art and future trends. Macromol Biosci 2004; 4(8): 743-65. [PubMed] [Google Scholar]
6. Damien CJ, Parsons JR. Bone graft and bone graft substitutes: a review of current technology and applications. J Appl Biomater 1991; 2(3): 187-208. [PubMed] [Google Scholar]
7. Hollinger JO, Einhorn TA, Doll B, et al. Bone tissue engineering. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2004, 277-301. [Google Scholar]
8. Runyan CM, Taylor JA. Clinical applications of stem cells in craniofacial surgery. Facial Plast Surg 2010; 26(5): 385-95. [PubMed] [Google Scholar]
9. Yunoki S, Ikoma T, Monkawa A, et al. Control of pore structure and mechanical property in hydroxyapatite/collagen composite using unidirectional ice growth. Materials letters 2006; 60(8): 999-1002. [Google Scholar]
10. Mozafari M, Gholipourmalekabadi M, Chauhan NP, et al. Synthesis and characterization of nanocrystalline forsterite coated poly (l-lactide-co-β-malic acid) scaffolds for bone tissue engineering applications. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl 2015; 50: 117-23. [PubMed] [Google Scholar]
11. Liao SS, Cui FZ, Zhu Y. Osteoblasts adherence and migration through three-dimensional porous mineralized collagen based composite: nHAC/PLA. J Bioactive Compatible Polymers 2004; 19(2): 117-30. [Google Scholar]
12. Zhang SM, Cui FZ, Liao SS, et al. Synthesis and biocompatibility of porous nano-hydroxyapatite/collagen/alginate composite. J Mater Sci Mater Med 2003; 14(7): 641-5. [PubMed] [Google Scholar]
13. Diba M, Kharaziha M, Fathi MH, et al. Preparation and characterization of polycaprolactone/forsterite nanocomposite porous scaffolds designed for bone tissue regeneration. Comp Sci Technol 2012; 72(6): 716-23. [Google Scholar]
14. Kim HW, Kim HE, Salih V. Stimulation of osteoblast responses to biomimetic nanocomposites of gelatin-hydroxyapatite for tissue engineering scaffolds. Biomaterials 2005; 26(25): 5221-30. [PubMed] [Google Scholar]
15. Wang J, Glimcher MJ. Temporal and Spatial Independence of Bone and Cartilage Induction by Demineralized Bone Powder in Cranial Defects and Subcutaneous Tissues of Rats. Connect Tissue Res 1996; 34: 116-70. [Google Scholar]
16. Ai J, Heidari-Keshel S, Azami M, et al. Repair of critical size rat calvarial defects using endometrial-derived stem cells embedded within gelatin/apatite nanocomposite scaffold. Stem Cell Disc 2013; 3(1): 36-43. [Google Scholar]
17. Joe AW, Gregory-Evans K. Mesenchymal stem cells and potential applications in treating ocular disease. Curr Eye Res 2010; 35(11): 941-52. [PubMed] [Google Scholar]
18. Bancroft JD, Stevens A.“Theory and Pracice Histological Techniques”. Scotland: Churchill Livingstone Publication Company, 1990, 133-5. [Google Scholar]
19. Karageorgiou V, kaplan D. Porosity of 3D biomaterial scaffolds and osteogenesis. Biomaterials 2005; 26(27): 5474-91. [PubMed] [Google Scholar]
20. Takaoka K, Nakahara H, Yoshikawa H, et al. Ectopic bone induction on and in porous hydroxyapatite combined with collagen and bone morphogenetic protein. Clin Orthopaedics Related Res 1988; 234: 250-4. [PubMed] [Google Scholar]
21. Scott CK, Hightower JA. The matrix of endochondral bone differs from the matrix of intramembranous bone. Calcif Tissue Int 1991; 49(5): 349-54. [PubMed] [Google Scholar]
22. Yamashita K, Takagi T. Ultrastructural observation of calcification preceding new bone formation induced by demineralized bone matrix gelatin. Acta Anat (Basel) 1992; 143(4): 261-7. [PubMed] [Google Scholar]
23. Moghadam HG, Sándor GK, Holmes HH, et al. Histomorphometric evaluation of bone regeneration using allogeneic and alloplastic bone substitutes. J Oral maxillofac Surg 2004; 62(2): 202-13. [PubMed] [Google Scholar]
24. Kale AA, Di Cesare PE. Osteoinductive agents. Basic science and clinical applications. Am J Orthop (Belle Mead NJ) 1995; 24(10): 752-61. [PubMed]
25. Baghbani F, Moztarzadeh F, Nazari AG, et al. Biological response of biphasic hydroxyapatite/tricalcium phosphate scaffolds intended for low load-bearing orthopaedic applications. Adv Comp Lett 2012; 21(1): 16-24. [Google Scholar]
26. Gholipourmalekabadi M, Mozafari M, Gholipourmalekabadi M, et al. In vitro and in vivo evaluations of three‐dimensional hydroxyapatite/silk fibroin nanocomposite scaffolds. Biotechnol Appl Biochem 2015; 62(4): 441-50. [PubMed] [Google Scholar]
27. Kagami H, Agata H, Tojo A. Bone marrow stromal cells (bone marrow-derived multipotent mesenchymal stromal cells) for bone tissue engineering: basic science to clinical translation. Int J of Bioch Cell Biol 2011; 43(3): 286-9. [PubMed] [Google Scholar]
28. Baksh D, Song L, Tuan RS. Adult mesenchymal stem cells: characterization, differentiation, and application in cell and gene therapy. J Cell Mol Med 2004; 8(3): 301-16. [PubMed] [Google Scholar]
29. Aminian A, Solati-Hashjin M, Samadikuchaksaraei A, et al. Synthesis of silicon-substituted hydroxyapatite by a hydrothermal method with two different phosphorous sources. Ceram Int 2011; 37(4): 1219-29. [Google Scholar]
30. Azami M, Tavakol Sh, Samadikuchaksaraei A, et al. A porous hydroxyapatite/gelatin nanocomposite scaffold for bone tissue repair: in vitro and in vivo evaluation. J Biomater Sci Polym Edition 2012; 23(18): 2353-68. [PubMed] [Google Scholar]
31. Zare M, Baghaban Eslaminejad MR, Hosseini A. Study of mesanchymal stem cells derived from human umbilical cord vein wall and determining the Process of differentiation to cartilage and bone. Iran South Med J 2015; 17(6): 1135-42. (Persian) [Google Scholar]
32. Nabipour I. The future of 3D printing technology in biomedicine. Iran South Med J 2015; 18 (3): 680-8. (Persian) [Google Scholar]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
