به گزارش بنیان به نقل از medicalxpress، در بدن ما بیش از 200 استخوان وجود دارد که طول آن ها از یکی دو میلیمتر تا بیش از یک فوت متغیر است. نحوه شکل گیری این استخوان و هم چنین ترمیم آن در آسیب دیدگی های مختلف، یکی از بحث های همیشگی بین محققینی بوده است که در زمینه طب بازساختی فعالیت می کنند. تکوین و تولید استخوان های انسان از دو فرایند به نام های استخوان سازی درون غشایی و استخوان سازی درون غضروفی تبعیت می کند. هر دو نوع این استخوان سازی حیاتی است اما استخوان سازی درون غشایی مسئول شکل گیری استخوان های پهن و استخوان سازی درون غضروفی مسئول شکل گیری استخوان های بلند مانند استخوان ران و ساق است. در هر دو نوع فرایند، وجود سلول های بنیادی مزانشیمی ژنریک برای رشد استخوان های جدید ضروی است. برخلاف این شباهت ها، استخوان سازی درون غشایی برای تولید استخوان در شرایط آزمایشگاه به طور قابل توجهی راحت تر است زیرا سلول های بنیادی مزانشیمی می توانند مستقیما و بدون عبور از هر گونه مرحله ای به سلول های استخوان ساز تمایز یابند. این سادگی با محدودیت هایی نیز مواجه است. برای دور زدن این محدودیت ها در استخوان سازی درون غشایی، محققین ماتریکس خارج سلولی مهندسی شده ای را ایجاد کرده اند که از یک هیدروژل برای هدایت و حمایت تشکیل استخوان در روش استخوان سازی درون غضروفی استفاده می کند. با ایجاد ترکیب هیدروژلی هیبرید، این محققین ماتریکس خارج سلولی را شکل دادند که می تواند تشکیل قالب غضروفی را حمایت کند.

بزرگ ترین مشکلی که در مورد استخوان سازی درون غشایی وجود دارد، عدم رگزایی مناسب در بافت حاصل از این روش است که بدین معنی است با استفاده از این روش مقدار استخوان مورد نیاز برای به کار رفتن در نقص های استخوانی بزرگ ناشی از تروما یا استئوپورز وجود ندارد. از طرف دیگر، رگزایی یک از عواقب طبیعی استخوان سازی درون غضروفی برای تکوین قالب غضروفی، هایپرتروفی کندروسیتی و در نهایت تشکیل بافت استخوانی است. در حالی که سادگی استخوان سازی درون غشایی، محدودیت هایی را ایجاد می کند، استفاده از استخوان سازی درون غضروفی منجر به یک تعادل پیچیده می شود. استخوان سازی درون غضروفی نیازمند هماهنگی زمانی و مکانی دقیق عناصر مختلفی مانند سلول، فاکتورهای رشد و ماتریکس خارج سلولی است تا شرایط لازم برای چسبندگی، تکثیر و تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی فراهم شود. برای برقراری این تعادل ظریف، محققین دو ماده فیبرین و هیالورونان را برای ایجاد یک ماتریکس خارج سلولی موثر برای تشکیل استخوان های بلند ترکیب کردند. ژل فیبرینی متراکم شدن سلول های بنیادی مزانشیمی استخوان انسان را تسهیل می کند و موجب تمایز این سلول ها به سلول های غضروفی می شود و هیالورونان موجبات رشد و تکثیر سلول های غضروف زای تمایز یافته را فراهم می کند و آن ها را تبدیل به غضروف های هایپرتروفیک می کند. این قالب غضروفی با کندروسیت های هایپرتروفیک، فاکتورهای استخوان ساز و رگ ساز را ترشح و ازاد می کند و منجر به شروع استخوان سازی دارای عروق می شود. استفاده از این قالب غضروفی می تواند منجر به تکوین استراتژی های ترمیم استخوان جدیدی شود که از فاکتورهای رشد مضر به صورت مواد افزودنی استفاده نمی کنند. گام بعدی ترکیب این قالب غضروفی با یک پلیمر زیستی است که بتواند توانایی این قالب برای تحمل بار را افزایش دهد.

پایان مطلب/