تمایز استخوانی بهبود یافته سلول های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف با استفاده از یک بیورآکتور پرفیوژن ساخته شده به صورت سفارشی

تاریخ انتشار: یکشنبه 23 دی 1397 | امتیاز: Article Rating

پیشینه:

 کشت سه بعدی سلول  یک روش مناسب برای ایجاد بافت های استخوانی مهندسی شده است، جایی که بیورآکتورهای مختلفی برای کاهش چالش های کشت سلولی سه بعدی طراحی شده اند. در حال حاضر، ما یک رآکتور پرفیوژن را برای بهبود تکثیر و تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs) در مقایسه با داربست های کامپوزیت اسید پلی لاکتیک=پلی اتیلن گلیکول(PLA/PEG) ایجاد کردیم.

روش ها:

 داربست های کامپوزیت با نسبت وزنی مختلف PLA‌و PGA با استفاده از تکنیک ریختن و قالب گیری ذرات درون حلال ایجاد کردیم. سلول های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف انسانی تحت شرایط دینامیک و استاتیک کشت داده شدند تا نقش جریان دینامیک روی استخوان زایی سلول های بنیادی مزانشیمی نشان داده شود.

نتایج:

پراکنش سلول های بنیادی مزانشیمی روی داربست ها بوسیله میکروسکوپ فلورسنت ثابت شد. فعالیت آلکالین فسفاتاز(ALP)، معدنی شدن کلسیم و تشکیل کلاژن در داربست های PLA90‌در مقایسه با داربست های PLA100 و PLA75 بالاتر بود. داربست های PLA90 با چسبندگی و تکثیر بهتر سلول برای مطالعات بیورآکتوری در نظر گرفته شدند و آن ها تحتش شرایط پرفیوژن دینامیک در مقایسه با کشت های استاتیک فعالیت آلکالین فسفاتازی و معدنی شدن کلسیمی و تشکل کلاژن تقویت شده ای را نشان دادند. ما پیش تر مشاهدات مان را بوسیله بررسی سطح بیان مارکرهای استخوانی(Runx2 و استئونکتین) در سلول های بنیادی مزانشیمی تمایز یافته ای که در معرض محیط کشت پرفیوژن قرار گرفته بودند در مقایسه با محیط کشت دینامیک ثابت کردیم.

جمع بندی:

نتایج بررسی حاضر یک بار دیگر نشان داد که کشت های پرفیوژن دینامیک، برای بازسازی موثر استخوان، تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی را در مقایسه با داربست های پلیمری هیبریدی(PLA90) بهبود می بخشند.

Biomed J. 2018 Oct;41(5):290-297. doi: 10.1016/j.bj.2018.07.002. Epub 2018 Nov 16.

Improved osteogenic differentiation of umbilical cord blood MSCs using custom made perfusion bioreactor.

Birru B1, Mekala NK2, Parcha SR3.

Abstract

BACKGROUND:

3D cell culture is an appropriate method to develop engineered bone tissue, where different bioreactors have been designed to mitigate the challenges in 3D culture. Currently, we tailored a perfusion reactor to witness human mesenchymal stem cells (MSCs) proliferation and differentiation over polylactic acid-polyethylene glycol (PLA/PEG) composite scaffolds.

METHODS:

The composite scaffolds with different weight ratios of PLA and PEG were prepared using solvent casting-particulate leaching technique. Human umbilcal card blood MSCs were cultured under dynamic and static conditions to elucidate the role of dynamic fluid flow in osteogenesis of MSCs.

RESULTS:

The human MSCs distribution over the scaffolds was confirmed with fluorescent microscopy. Alkaline phosphatase (ALP), calcium mineralization, and collagen formation were found to be higher in PLA90 scaffolds than PLA100 and PLA75. PLA90 scaffolds with better cell adhesion/proliferartion were considered for bioreactor studies and they exhibited enhanced ALP, Ca+2 mineralization and collagen formation under dynamic perfusion than static culture. We further confirmed our observation by looking at expression levels of osteogenic marker (Runx2 and osteonectin) in differentiated MSCs subjected to perfusion culture compared to static culture.

CONCLUSION:

The results of the current investigation once again proves that dynamic perfusion cultures improve the osteogenic differentiation of MSCs over hybrid polymer scaffolds (PLA90) for effective bone regeneration.

PMID: 30580792
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