داربست در مهندسی بافت / داربست زیستی
سیده سارا کمالی؛ هانیه عبدی کردلر؛ مریم سعادتمند؛ شهره مشایخان
دوره 14، شماره 1 ، اردیبهشت 1399، ، صفحه 43-53
چکیده
کشت موفقیتآمیز سلول در داربستهای سهبعدی با سایز بزرگ یکی از چالشهای مهم در مهندسی بافت بوده و نیازمند کنترل محیط از نظر خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی است. اخیرا استفاده از چاپگرها جهت ساخت داربستهای سهبعدی با استفاده از آرایش ساختاری فیبرها بسیار توسعه یافته است، چرا که امکان مشخص کردن طرح ساختاری هندسهی داربست قبل ...
بیشتر
کشت موفقیتآمیز سلول در داربستهای سهبعدی با سایز بزرگ یکی از چالشهای مهم در مهندسی بافت بوده و نیازمند کنترل محیط از نظر خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی است. اخیرا استفاده از چاپگرها جهت ساخت داربستهای سهبعدی با استفاده از آرایش ساختاری فیبرها بسیار توسعه یافته است، چرا که امکان مشخص کردن طرح ساختاری هندسهی داربست قبل از ساخت را فراهم میسازد. هدف این مطالعه، آنالیز و بررسی پارامترهای موثر هندسی داربست سهبعدی متخلخل از نظر انتقال جرم و مومنتوم بوده که در این راستا برای حل معادلات انتقال مومنتوم و جرم از نرمافزار کامسول استفاده شده است. در داربستهای سهبعدی، ساختاری بهینه است که محیط مناسبتری را برای سلولهای کشت شده فراهم سازد تا تعداد سلولهای قرار گرفته در داربست افزایش یابد. غلظت اکسیژنی که به سلولهای استخوان میرسد باید بیشتر از 02/0 مولبرمترمکعب باشد تا سلولها دچار مرگ نشوند. نکتهی مهم دیگر این است که تنش برشی وارد بر سلولها از طرف جریان سیال باید به حدی باشد (بین 5-10 تا 3-10 پاسکال) که سلولها از سطح داربست کنده و جدا نشوند. پس از تغییر پارامترهای هندسی مختلف مانند قطر و فاصلهی فیبرها و عرض عبور سیال از بین فیبرها و بررسی نتایج حاصل از شبیهسازی، ساختار مناسب از نظر حداکثر تنش برشی وارد بر سلولها و حداقل غلظت اکسیژن به دست آمده و سپس تاثیر سرعت سیال ووردی بر حداکثر تنش برشی در این ساختار مناسب بررسی شده است. در این ساختار بهینه، قطر فیبرها برابر با 25/0 میلیمتر، فاصلهی بین فیبرها برابر با 25/0 میلیمتر و عرض عبور سیال برابر با 25/0 میلیمتر بوده و سرعت ورود سیال برابر با 5-10×5 متربرثانیه میباشد.
مهندسی بافت
شهریار رمضانی باجگیران؛ مریم سعادتمند
دوره 11، شماره 3 ، آبان 1396، ، صفحه 211-218
چکیده
علیرغم پیشرفتهای حاصل در مهندسی بافت، یکی از مشکلات تولید بافتهای ضخیم، نحوهی اکسیژنرسانی به سلولهای عمقی بافت مهندسیشده و ایجاد شبکههای رگی درون بافتها میباشد. یکی از راههای مقابله با این مشکل، ایجاد شبکهی کانالهای میکروفلوییدیک درون داربست متخلخل میباشد، که این کانالها میتوانند علاوه بر بهبود ...
بیشتر
علیرغم پیشرفتهای حاصل در مهندسی بافت، یکی از مشکلات تولید بافتهای ضخیم، نحوهی اکسیژنرسانی به سلولهای عمقی بافت مهندسیشده و ایجاد شبکههای رگی درون بافتها میباشد. یکی از راههای مقابله با این مشکل، ایجاد شبکهی کانالهای میکروفلوییدیک درون داربست متخلخل میباشد، که این کانالها میتوانند علاوه بر بهبود اکسیژنرسانی، قالبی را برای ایجاد رگهای طبیعی حاصل از رشد سلولهای رگزا فراهم آورند. در این مقاله، توزیع اکسیژن محلول در آب در یک داربست دوبعدی دارای کانالهای میکروفلوییدیکی شاخهای با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیهسازی شده است. بدین منظور، معادلات جریان مایع و انتقال اکسیژن با استفاده از شرایط مرزی، شرایط اولیه و پارامترهای مناسب حل شدهاند. توزیع اکسیژن در داربست بدون کانال و داربستهای دارای کانال برای مراحل صفرم تا سوم دو شاخهشدن با زاویهی شاخهای ۴۵ درجه به دست آمده است. نتایج نشان داد که یک کانال با دو مرحلهی شاخهای، توزیع اکسیژن مناسب به همراه سطح آزاد کافی برای رشد سلولها را فراهم میکند، که مطابق با مراجع میباشد. در ادامه، زاویهی دو شاخهای در ساختار دو مرحلهای به ۳۵ کاهش داده شد که افزایش سطح غیرهایپوکسیک را به همراه داشت. به صورت کلی، با طراحی بهینهی زاویهی کانالهای شاخهای در داربست، میتوان سطح قابل توجهی از داربست را اکسیژنرسانی نمود، در حالیکه سطح کافی برای رشد سلولها نیز وجود داشته باشد.