مهندسی بافت
سارا زادگان؛ بهمن وحیدی؛ نوشین حقیقی پور
دوره 16، شماره 3 ، آذر 1401، ، صفحه 289-299
چکیده
ترمیم آسیب های بافت استئوکندرال به دلیل پیچیدگی بسیار زیاد این بافت و توانایی محدود در خود ترمیمی بافت غضروف آن را با چالش بزرگی روبرو کرده است. در این راستا مهندسی بافت با ارائه داربستهای حاوی سلول های بنیادی همراه با اعمال تنش های مکانیکی به عنوان راهکار پیشنهادی جدید برای ترمیم این بافت مورد توجه محققان قرار گرفته است. این مطالعه ...
بیشتر
ترمیم آسیب های بافت استئوکندرال به دلیل پیچیدگی بسیار زیاد این بافت و توانایی محدود در خود ترمیمی بافت غضروف آن را با چالش بزرگی روبرو کرده است. در این راستا مهندسی بافت با ارائه داربستهای حاوی سلول های بنیادی همراه با اعمال تنش های مکانیکی به عنوان راهکار پیشنهادی جدید برای ترمیم این بافت مورد توجه محققان قرار گرفته است. این مطالعه در مرحله نخست شامل ساخت داربست سه لایه فیبرویین ابریشم- نانو الیاف فیبرویین به روش خشکایش انجمادی و پس از آن شبیه سازی محاسباتی تحریک مکانیکی داربست حاوی سلول های بنیادی در بیوراکتور پرفیوژن به روش اجزای محدود و برهمکنش سیال-سازه جهت طراحی بهینه آزمون های سلولی و در مرحله آخر شامل انجام آزمون های سلولی بود. آزمون های مشخصه یابی نشان داد که این داربست از بههم پیوستگی بسیار خوبی در بین لایه ها برخوردار است و اندازه متوسط تخلخل ها در لایه استخوان، لایه میانی و غضروف به ترتیب 76،152 و 102 میکرون بود. این داربست بیومیمتیک، مدول فشاری MPa 0/4 و حداکثر مقاومت کششی MPa 10 را در حالت مرطوب دارد. نتایج شبیهسازی حاصل از عبور جریان سیال از داربست نشان داد که چنانچه لایهی استخوان در مسیر ورودی جریان قرار گیرد، دامنه توزیع تنش برشی در داربست یکنواخت تر بوده و باعث تسهیل تمایز استخوانی و غضروفی می شود. همچنین نتایج تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که پس از 14روز اعمال تنش مکانیکی، علاوه بر گسترش سلولی موجب نفوذ سلول ها به لایه های پایین ترداربست شده است. علاوه بر این اعمال جریان پرفیوژن بهمدت 21 روز منجر به افزایش معنیدار بیان ژنهای استخوان و غضروف توسط سلولهای بنیادی بافت چربی خرگوش در لایه استخوان و غضروف داربست در مقایسه با کشت استاتیک شد.
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.
مهندسی بافت
مهدی نویدبخش؛ مهدی سجادی؛ سیمزر حسینزاده
دوره 11، شماره 1 ، اردیبهشت 1396، ، صفحه 51-61
چکیده
مهندسی بافت، بهعنوان روشی مناسب برای جایگزین کردن روشهای درمانی فعلی گرفتگی و تصلب شراین کرونری شناخته میشود. چالشهای اصلی در مسیر مهندسی رگهای کارآمد به کمک علم مهندسی بافت، انتخاب بیومواد و طراحی ساختار مناسب برای داربست هستند. در مطالعات اخیر نشان داده شده است که هیدروژلهای آلژینات حاوی برخی از پروتئینها مانند ...
بیشتر
مهندسی بافت، بهعنوان روشی مناسب برای جایگزین کردن روشهای درمانی فعلی گرفتگی و تصلب شراین کرونری شناخته میشود. چالشهای اصلی در مسیر مهندسی رگهای کارآمد به کمک علم مهندسی بافت، انتخاب بیومواد و طراحی ساختار مناسب برای داربست هستند. در مطالعات اخیر نشان داده شده است که هیدروژلهای آلژینات حاوی برخی از پروتئینها مانند فیبروئین، شرایط بسیار مناسبی برای چسبندگی سلولی، فعالیتهای سلولی، گسترش و رشد سلولهای دیواره عروق خونی از خود نشان میدهند. هدف این مطالعه، بررسی قابلیت مکانیکی این هیدروژلها و امکان بهبود خواص مکانیکی آنها با تغییر ساختار شیمایی و فرآیند سنتز، برای استفاده بهعنوان داربست مهندسی بافت رگ است. در این پژوهش، پارامترهای مکانیکی مختلف هیدروژلهای آلژینات حاوی پروتئین فیبروئین، از جمله مدول کشسانی ناحیة خطی، کرنش و تنش تسلیم و قابلیت تورم داربستهای ساختهشده با این هیدروژلها، بررسی شدهاند. تمام پارامترهای ذکرشده از طریق انجام آزمون کشش تکمحوره روی نمونههای دمبلشکل و به کمک روابط تحلیلی مربوط به تنش و کرنش استوانههای جدارضخیم، بهدست آمده است. نتایج بهدستآمده، با پارامترهای مکانیکی متناظر دیوارة شریانهای کرونری مقایسه شدهاند، تا ساختار و روش سنتز بهینه از بین نمونههای آزمایششده تعیین شود. نتایج این تحقیق نشان میدهد که هیدروژل آلژینات/فیبروئین، در صورت اصلاح ساختار بهوسیلة ترکیب با هیدروژل آکریلآمید و تشکیل هیدروژل هیبرید و دوشبکهای آلژینات/فیبروئین/پلیآکریلآمید با سنتز دومرحلهای بهوسیلة کاتیونهای آهن و کلسیم، شرایط مکانیکی بسیار مناسبی برای استفاده بهعنوان داربست خواهد داشت. مدول کشسانی هیدروژل آلژینات-فیبروئین با افزودن پلیآکریلآمید، از حدود kPa 46 به kPa 100 و در صورت سنتز دومرحلهای، تا kPa 480 افزایش یافت. داربست ساختهشده با این هیدروژل، ازنظر پارامتر مکانیکی قابلیت تورم، شباهت بیشتری از رگهای پیوندی تجاری موجود به شریانهای کرونری طبیعی دارد.
مهندسی بافت
فرناز قربانی؛ علی زمانیان؛ هانیه نوجه دهیان
دوره 8، شماره 4 ، دی 1393، ، صفحه 399-409
چکیده
داربستهای سهبعدی که شباهت ریزساختاری بسیاری به ماتریکس خارج سلولی (ECM)داشته و از جنس کوپلیمر لاکتیک گلیکولیکاسید (PLGA)/ژلاتین هستند به روش ریختهگری انجمادی تهیه شدند. با این روش، امکان انجماد جهتدار محلول پلیمری مهیّا شده و اثرهای مطلوب آن بر خواص فیزیکی/مکانیکی داربستها مورد ارزیابی قرار گرفت. برای انحلال دو پلیمر ...
بیشتر
داربستهای سهبعدی که شباهت ریزساختاری بسیاری به ماتریکس خارج سلولی (ECM)داشته و از جنس کوپلیمر لاکتیک گلیکولیکاسید (PLGA)/ژلاتین هستند به روش ریختهگری انجمادی تهیه شدند. با این روش، امکان انجماد جهتدار محلول پلیمری مهیّا شده و اثرهای مطلوب آن بر خواص فیزیکی/مکانیکی داربستها مورد ارزیابی قرار گرفت. برای انحلال دو پلیمر PLGA و ژلاتین از استیکاسید به عنوان حلال مشترک استفاده شد. تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشانگر دستیابی به داربستهایی با تخلخلهای باز، درصد تخلخل بیشاز 95 درصد و با توزیع ابعادی حدود 400-50 میکرومتر در مقطع عمود بر جهت انجماد و 300-50 میکرومتر در مقطع موازی با جهت انجماد هستند. نتایج تخلخلسنجی جیوهای، توزیع تخلخل 200-100 میکرومتر را نشان داد. نتایج طیفسنجی فروسرخ (FTIR) حاکیاز عدم تغییر ساختاری مواد پساز ساخت داربستها است. آزمون استحکام فشاری (MPa 2/3) نشان داد که داربستهای ساخته شده از استحکام مناسبی برخوردار هستند. نتایج آزمون جذب آب (950%) و زیست تخریب پذیری داربستها، گویای حفظ پایداری ساختار و تبادلهای سلولی درطی دورهی تخریب است. نتایج نشان میدهد که داربستهای مذکور ویژگیهای اولیه و خواص مطلوبی برای استفاده در مهندسی بافت دارند و گزینهی مناسبی برای حمایت از چسبندگی سلولی و حفظ پایداری ساختاری در بازهی زمانی مورد نظر هستند.
مهندسی بافت
زکیه علی همتی؛ بهمن وحیدی؛ نوشین حقیقیپور
دوره 8، شماره 2 ، تیر 1393، ، صفحه 135-149
چکیده
سلولهای بدن، ازجمله سلولهای بنیادی مزانشیمی در معرض نیروهای مکانیکی مختلفی قرار دارند. نوع و بزرگی این نیروها در شرایط مختلف فیزیولوژیک و پاتولوژیک متفاوت بوده و پاسخهای بسیار متنوعی در سلولها ایجاد میکند که توانایی تغییر عملکرد سلول را دارد. بررسی پاسخ سلولهای بنیادی به نیروهای مکانیکی در شناخت عملکرد سلولها ...
بیشتر
سلولهای بدن، ازجمله سلولهای بنیادی مزانشیمی در معرض نیروهای مکانیکی مختلفی قرار دارند. نوع و بزرگی این نیروها در شرایط مختلف فیزیولوژیک و پاتولوژیک متفاوت بوده و پاسخهای بسیار متنوعی در سلولها ایجاد میکند که توانایی تغییر عملکرد سلول را دارد. بررسی پاسخ سلولهای بنیادی به نیروهای مکانیکی در شناخت عملکرد سلولها و بافتها در شرایط سالم و بیمار از اهمّیّت بالایی برخوردار است. توانایی تمایز سلولهای بنیادی مزانشیمی به دیگر سلولها، آنها را به یک منبع سلولی بسیار مهم در مهندسی بافت تبدیل کردهاست. درین مطالعه، با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و روش محاسباتی اجزای محدود، به شبیهسازی اثر بارگذاریهای مکانیکی بر سلول بنیادی پرداخته شد که شامل بررسی رفتار سلول، متأثر از رفتار اجزای داخلی آن، از طریق توزیع تنش و تغییر شکلهای بزرگ است. درین طرح، نرمافزار اجزای محدود آدینا برای شیبهسازی رفتارهای اِلاستیک خطی و هایپرالاستیک اجزای سلول (غشای سلول، سیتوپلاسم و هسته) تحت بار فشاری به کار گرفتهشد. نتایج حاصل، نشان دهندهی پاسخ مکانیکی سلول بنیادی در بدن است که در اثر اِعمال بار فشاری در محدودهی مورد بررسی فیزیولوژیک، قابلیت تمایز به سلولهای استخوانی و غضروفی را دارد. جنبههای نوآوری برجستهی این حوزه تحقیق، استفاده از نوع سلول (سلول بنیادی بافت همبندی چربی)، به کارگیری اجزای سلولی و نیز استفاده از مدلهای محاسباتی دقیقتر برای اجزای سلولی با بهرهگیری از دادههای آزمایشگاهی از خواص مکانیکی سلول است. این پژوهش میتواند گام اوّلیهی مهمّی در تحقیقات از سلولهای مختلف بیمار و بررسی پاسخهای آن سلولها به بارگذاریهای مکانیکی با روش مشابه در جهت یافتن روشهای درمانی جدید باشد و باعث تعمیق مطالعات آسیب شناسی بافت و سلول خواهد شد.
مهندسی بافت
زهرا سقائی نوشآبادی؛ عاطفه آقاجانی؛ محمد حقپناهی
دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1392، ، صفحه 1-11
چکیده
هدف این تحقیق، طراحی و روش ساخت فانتومی به منظور مدلسازی خواص مکانیکی بافت نرم است. این فانتوم از تومور و ماده سالمی که تومور را فرا گرفته تشکیل میشود. بدین منظور به ترکیبات ژلاتین در آب دیونیزه توجه شد و ترکیب وزنی مورد نیاز برای تولید موادی با رفتار الاستیک خطی و مدول الاستیک 21 و 102 کیلو پاسکال به دست آمد. این فانتوم به طور خاص برای ...
بیشتر
هدف این تحقیق، طراحی و روش ساخت فانتومی به منظور مدلسازی خواص مکانیکی بافت نرم است. این فانتوم از تومور و ماده سالمی که تومور را فرا گرفته تشکیل میشود. بدین منظور به ترکیبات ژلاتین در آب دیونیزه توجه شد و ترکیب وزنی مورد نیاز برای تولید موادی با رفتار الاستیک خطی و مدول الاستیک 21 و 102 کیلو پاسکال به دست آمد. این فانتوم به طور خاص برای استفاده در تصاویر اولتراسوند با اعمال تحریک خارجی کمتر از 5% در محدوده الاستیسیته خطی مناسب است.
نانوبیومتریال
زینب فرشته؛ محمدحسین فتحی؛ رضا مظفرینیا
دوره 6، شماره 3 ، آذر 1391، ، صفحه 177-193
چکیده
هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصهیابی داربست کامپوزیت پلی ε-کاپرولاکتون/ نانوذرات منیزیم فلوئور آپاتیت (PCL/nMg-FA) با استفاده از روش الکتروریسندگی است. کامپوزیت مورد نظر با استفاده از بهینهسازی پارامترهای فرایند الکتروریسی مانند حلال، غلظت پلیمر و درصد بیوسرامیک موجود در کامپوزیت تهیه شد. نتایج نشان داد که اندازه قطر الیاف با تنظیم ...
بیشتر
هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصهیابی داربست کامپوزیت پلی ε-کاپرولاکتون/ نانوذرات منیزیم فلوئور آپاتیت (PCL/nMg-FA) با استفاده از روش الکتروریسندگی است. کامپوزیت مورد نظر با استفاده از بهینهسازی پارامترهای فرایند الکتروریسی مانند حلال، غلظت پلیمر و درصد بیوسرامیک موجود در کامپوزیت تهیه شد. نتایج نشان داد که اندازه قطر الیاف با تنظیم ویسکوزیته و هدایت الکتریکی محلول، تغییر میکند. نمونههای بهینه شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، تحلیل توزیع انرژی پرتو ایکس (EDX) و تحلیل حرارتی وزنسنجی (TGA) بررسی شدند. نتایج بدست آمده از TEMو EDXنشان دادند نانوذرات nMg-FAبه صورت کاملاً همگن درون الیاف پلیمری قرار گرفتهاند. نکته قابل توجه این است که در طی فرایند ساخت از هیچگونه ماده سورفکتانت به عنوان عامل اصلاحساز سطحی استفاده نشد. همچنین نتایج XRDنشان داد که هیچ واکنش شیمیایی بین اجزای کامپوزیت رخ نداده است. از طرفی با افزایش مقدار نانوذرات درون کامپوزیت، استحکام مکانیکی و نیز مقاومت حرارتی داربست افزایش یافت.
مهندسی بافت
جعفر آی؛ سعید سرکار؛ محمدعلی عقابیان
دوره 4، شماره 2 ، شهریور 1389، ، صفحه 161-166
چکیده
بررسیهای مختلف نشان دادهاند که میدانهای الکترومغناطیسی قوی اثرات سوئی برسلامت انسان دارند. دستگاه MRIاز مهمترین تجهیزاتیست که در پزشکی برای تشخیص در بیماریهای مختلف استفاده میشود. اساس کار این دستگاه مبتنی بر امواج الکترومغناطیس است که امکان ایجاد نارسایی در دستگاههای مختلف بدن از جمله کبد میشود. بر این اساس در این مقاله ...
بیشتر
بررسیهای مختلف نشان دادهاند که میدانهای الکترومغناطیسی قوی اثرات سوئی برسلامت انسان دارند. دستگاه MRIاز مهمترین تجهیزاتیست که در پزشکی برای تشخیص در بیماریهای مختلف استفاده میشود. اساس کار این دستگاه مبتنی بر امواج الکترومغناطیس است که امکان ایجاد نارسایی در دستگاههای مختلف بدن از جمله کبد میشود. بر این اساس در این مقاله اثر امواج MRIبر بافت کبد موش صحرایی بررسی شده است. بدین منظور 22 موش صحرایی نر بالغ 60 روزه به وزن g 20± 200از نژاد ویستار انتخاب شدند و به تعداد برابر در دو گروه آزمون و شاهد قرار گرفتند. گروه آزمون به مدت 30 دقیقه تحت تأثیر امواج دستگاه MRIبا شدت T5/1 همراه با امواج RFقرار گرفتند و گروه شاهد در زمان مشابه تحت تأثیر امواج دستگاه MRIبا شدت مشابه اما بدون امواج RFقرار گرفتند. پس از بیهوش کردن حیوانات برای اندازهگیری سطح فاکتورهای بیلی روبین تام، بیلی روبین مسـتقیم، فسـفاتاز قلیـایی، آلبومین سرم و پروتئین تام، کلسترول تام و HDL، LDL، AST، ALTخونگیری از قلب انجام شد. پس از اطمینان از بیهوشی کامل حیوانات، کبد از بدن خارج شده و پس از انجام عملیات آمادهسازی بافت، اسلایدها با استفاده از روش سریال سکشن برای مطالعات هیستومتری (اندازه قطر سلولها، اندازه قطر هسته) تهیه شدند و با استفاده از میکروسکوپ الیمپوس مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاکی از افزایش معنادار (05/0p<) در HDL، بیلی روبین تام، بیلی روبین مسـتقیم،ALT، ASTو آنزیم فسـفاتاز قلیـایی و کاهش معنادار (05/0p<) در آلبومین سرم و پروتئین تام، کلسترول تام و LDLدر گروه آزمون نسبت به گروه شاهد بود. همچنین تفاوت معناداری در اندازه قطر هپاتوسیتها و هسته هپاتوسیتها در بین دو گروه مشاهده نشد. نتایج این مقاله نشان داد امواج الکترومغناطیس حاصل از دستگاه MRIبر عملکرد و آنزیمهای کبد موشهای صحرائی بدون تغییر هیستومتری سلولها مؤثر بوده است. با توجه به این اثرات دستگاه MRI، پیشنهاد میشود تحقیق مشابهی بر روی سرم خونی انسان انجام شود
پردازش تصاویر پزشکی
عفت یاحقی؛ یاشار نوحی؛ امیر موافقی؛ حمید سلطانیانزاده
دوره 4، شماره 1 ، خرداد 1389، ، صفحه 1-11
چکیده
یکی از روش های بررسی آسیب بافت، استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی است. در این نوع تصویربرداری از اثر مغناطش مولکول های آب و ماده کنتراست استفاده می شود. تبادل آب بر منحنی های مغناطش در پلاسما و بافت و در نتیجه بر زمان طولی موثر (T1eff) اثر دارد. برای بررسی این تاثیر از مدل های چندبخشی استفاده می شود. در این مدل ها معادلات مغناطش ...
بیشتر
یکی از روش های بررسی آسیب بافت، استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی است. در این نوع تصویربرداری از اثر مغناطش مولکول های آب و ماده کنتراست استفاده می شود. تبادل آب بر منحنی های مغناطش در پلاسما و بافت و در نتیجه بر زمان طولی موثر (T1eff) اثر دارد. برای بررسی این تاثیر از مدل های چندبخشی استفاده می شود. در این مدل ها معادلات مغناطش بافت برای زمان استراحت طولی ثابت در پلاسما حل شده و تغییرات زمان استراحت طولی در بخش های فضای داخل و خارج سلولی بررسی می شود و ثابت های انتقال در بافت محاسبه می گردند. زمان استراحت طولی بافت با مقدار ماده کنتراست در بافت متناسب است. تغییرات این ماده شبیه تابع گاماست. برای بررسی اثر مغناطش لازم است این تغییرات در معادلات لحاظ شوند که باعث پیچیدگی حل آنها می شود. در این مقاله با در نظر گرفتن تغییرات ماده کنتراست در بافت و با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو و برازش منحنی و روش های عددی هیون، رونگه-کوتا و روش آماری، منحنی تغییرات مغناطش و زمان استراحت طولی در قسمت های مختلف بافت برای مدل های دو بخشی و سه بخشی بافت مغز موش به دست آمده است. ابتدا برای ارزیابی مدل آماری بر اساس قانون بقای جرم، محاسبات به دو روش عددی و آماری انجام شده و نتایج مقایسه شده اند. نتایج مربوط به داده های حاصل از تصاویر، به روش آماری نیز به دست آمدند؛ زیرا در این حالت نیاز به برازش منحنی بر داده ها نیست و می توان از آنها به طور مستقیم استفاده کرد. با تغییر ثابت های انتقال بافت مجموعه ای از منحنی های مغناطش برحسب زمان تهیه شده و با مقایسه زمان استراحت طولی آنها با منحنی های به دست آمده از تصاویر، ثابت های انتقال بافت محاسبه شده اند. ثابت های انتقال بافت های ناسالم نسبت به بافت های سالم بزرگ تر هستند زیرا در این حالت نفوذپذیری و در نتیجه افزایش تمرکز ماده کنتراست و مغناطش در بافت بیشتر است. این ثابت های انتقال که متناسب با شدت آسیب اند می توانند در تشخیص و درمان مورد استفاده قرار گیرند.
مهندسی بافت
فاطمه شمسی؛ محسن جانملکی؛ ناصر فتورائی
دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1388، ، صفحه 265-274
چکیده
در این مطالعه سازوکاری برای کنترل مسیر حرکت جت نانوفیبرهای تولید شده در روش الکتروریسی به کمک میدان مغناطیسی ارائه و مدلسازی می گردد. در ابتدا مسیر جت با کمک تعدادی قطعه ویسکوالاستیک مدلسازی شد. با در نظر گرفتن نیروهای حاکم بر این سیستم و معادله تعادل اندازه حرکت و ویسکوالاستیک ماکسول مسیر حرکت سیال با کمک نرم افزار MATLAB با روش ...
بیشتر
در این مطالعه سازوکاری برای کنترل مسیر حرکت جت نانوفیبرهای تولید شده در روش الکتروریسی به کمک میدان مغناطیسی ارائه و مدلسازی می گردد. در ابتدا مسیر جت با کمک تعدادی قطعه ویسکوالاستیک مدلسازی شد. با در نظر گرفتن نیروهای حاکم بر این سیستم و معادله تعادل اندازه حرکت و ویسکوالاستیک ماکسول مسیر حرکت سیال با کمک نرم افزار MATLAB با روش عددی رونگ کوتا مدل شد. پس از اطمینان از صحت عملکرد سیستم، رفتار آن در حضور میدان مغناطیسی در راستای حرکت جت مورد ارزیابی قرار گرفت. این میدان نیروی یکسانی در هر نقطه بر جت وارد می کند. با افزایش شدت میدان مغناطیسی عملا شعاع قاعده مخروطی شکل حرکت کاهش یافت. بر اساس این پژوهش مشخص شد که با داشتن سازوکار مناسب برای اعمال میدان مغناطیسی عملا می توان مسیر حرکت و راستای الیاف را تحت کنترل در آورد.
بیومکانیک استخوان
محمود اعظمی؛ فتح اله مضطرزاده؛ محمد ربیعی
دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1388، ، صفحه 275-284
چکیده
طی دهه گذشته، استفاده از رویکرد زیست تقلیدی در ساخت جایگزین های بافتی مورد توجه محققان قرار گرفته است. در ساخت عمده داربست های مهندسی بافت استخوان نیز از نظر نوع مواد مصرفی و همچنین روش سنتز تلاش شده تا از این قاعده پیروی شود. در این مقاله سنتز نوعی فاز آپاتیتی در میان زمینه هیدروژل ژلاتین در شرایط زیست تقلیدی ارائه شده است. کامپوزیت ...
بیشتر
طی دهه گذشته، استفاده از رویکرد زیست تقلیدی در ساخت جایگزین های بافتی مورد توجه محققان قرار گرفته است. در ساخت عمده داربست های مهندسی بافت استخوان نیز از نظر نوع مواد مصرفی و همچنین روش سنتز تلاش شده تا از این قاعده پیروی شود. در این مقاله سنتز نوعی فاز آپاتیتی در میان زمینه هیدروژل ژلاتین در شرایط زیست تقلیدی ارائه شده است. کامپوزیت حاصل طی فرایند خشک سازی انجمادی به صورت داربستی متخلخل برای بافت استخوان در آمد. به منظور مشخصه یابی محصول از نظر ترکیب شیمیایی و ساختار بلورین از آزمون های طیف سنجی فروسرخ، پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. ریخت شناخت سطحی و هم چنین نحوه اتصال و رشد سلول های استخوانی روی سطح داربست، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که در شرایط زیست تقلیدی اعمال شده فاز آپاتیتی نانوبلورین با کریستالیت های به اندازه 10-7 nm در میان هیدروژل ژلاتین سنتز شده اند. داربست به دست آمده دارای 82% تخلخل با ابعاد حفرات 350-100 mm و ضریب ارتجاعی در محدوده استخوان اسفنجی بوده و کشت سلول های استخوانی روی داربست، حاکی از اتصال، مهاجرت و ترشح ماده زمینه خارج سلولی به وسیله آنها بوده است. بنابراین نتایج به دست آمده قابلیت بالقوه استفاده از داربست ساخته شده برای ترمیم بافت استخوان را تائید می کند.
بیومکانیک استخوان
معصومه حق بین نظرپاک؛ فرزانه پورعسگری؛ محمدنبی سربلوکی
دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1388، ، صفحه 291-298
چکیده
داربست های مورد استفاده در مهندسی بافت باید علاوه بر عملکرد مناسب، متخلخل، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر باشند. در این تحقیق، داربست های متخلخل کامپوزیتی PLGA/HA به روش تعویض حلال ساخته شده و با پلیمر سه قطعه ای روکش دهی و با نور UV استریل شدند. مشاهدات حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی حاکی از تشکیل ریزساختار متخلخل با اندازه ...
بیشتر
داربست های مورد استفاده در مهندسی بافت باید علاوه بر عملکرد مناسب، متخلخل، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر باشند. در این تحقیق، داربست های متخلخل کامپوزیتی PLGA/HA به روش تعویض حلال ساخته شده و با پلیمر سه قطعه ای روکش دهی و با نور UV استریل شدند. مشاهدات حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی حاکی از تشکیل ریزساختار متخلخل با اندازه حفرات حدود50 mm و حفرات به هم پیوسته است. سلول های بنیادی مزانشیم انسانی بر روی داربست ها بذرافشانی شدند و سلول ها در داخل این ساختار به طور مطلوب چسبیدند. رنگ آمیزی فلورسانس باDAPI نشان دهنده چسبندگی سلول های مزانشیم به نمونه های دارای روکش و نفوذ سلول ها به داخل حفرات بود. همچنین، به منظور بررسی میزان تکثیر سلول ها روی داربست ها، آزمایش MTT روی آنها انجام شد و نشان داد که تعداد سلول های کشت شده روی داربست ها در مقایسه با نمونه های کنترل تفاوت معناداری ندارد. از نتایج به دست آمده استنباط می شود که داربست های روکش دار شده با پلیمر سه قطعه ای بستر مناسبی برای سلول های مزانشیم و روش به کار رفته روشی کارامد در ساخت داربست مهندسی بافت استخوان است.
مهندسی بافت
مهدی نویدبخش؛ میلاده جعفرنژاد
دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1388، ، صفحه 299-306
چکیده
سرطان، اسکلت سلولی را دچار تغییر می کند و این تغییر با تاثیر بر مکانیک سلول توانایی آن را برای تغییر شکل تغییر می دهد و در نتیجه، قدرت حرکت سلول های سرطانی می تواند با سلول های سالم متفاوت بوده و باعث شود که آنها در طول بافت به جاهای مختلف بدن انسان مهاجرت کنند. در این تحقیق با ارائه مدل اجزای محدود معتبر برای یک سلول سرطانی آغاز می شود ...
بیشتر
سرطان، اسکلت سلولی را دچار تغییر می کند و این تغییر با تاثیر بر مکانیک سلول توانایی آن را برای تغییر شکل تغییر می دهد و در نتیجه، قدرت حرکت سلول های سرطانی می تواند با سلول های سالم متفاوت بوده و باعث شود که آنها در طول بافت به جاهای مختلف بدن انسان مهاجرت کنند. در این تحقیق با ارائه مدل اجزای محدود معتبر برای یک سلول سرطانی آغاز می شود و سپس تاثیر تغییرات عوامل مختلف مانند ضخامت غشاء، الاستیسیته، کرنش وارد بر سلول و فرکانس بر نیروی عکس العمل یک سلول سرطانی بدخیم بررسی می شود. تحقیقات نشان می دهد تغییرات بیومکانیکی ایجاد شده در سلول سرطانی- که خود نتیجه تغییرات بیوشیمیایی در سلول است- اثرات قابل توجهی بر قابلیت تغییر شکل پذیری سلول دارد. در این مطالعه مشاهده شد که با افزایش الاستیسیته غشاء؛ افزایش نیروی عکس العمل و با افزایش فرکانس؛ افزایش نیروی عکس العمل و با افزایش ضخامت غشاء؛ کاهش نیروی عکس العمل و در نهایت با افزایش کرنش وارد از سوی مویرگ ها؛ افزایش نیروی عکس العمل را خواهیم داشت. همچنین چهار مدل ریاضی ساده برای بیان عددی این روابط ارائه شده است که امکان مقایسه نتایج یک سلول خوش خیم و یک سلول بدخیم را میسر ساخته اند.
مهندسی بافت
محسن ربانی؛ محمد تفضلی شادپور؛ زهرا گلی ملک آبادی؛ محسن جانملکی؛ محمد تقی خراسانی؛ محمدعلی شکرگزار
دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1388، ، صفحه 307-314
چکیده
کارکرد حیاتی سلول های بدن به بارهای مکانیکی که این سلول ها تجربه می کنند؛ وابسته است. سلول ها بسته به شرایط مکانیکی محیط مجاور خود ریخت و شکل ویژه ای دارند. در مهندسی بافت، دستیابی به سلول های هم ریخت و همسو در اغلب موارد مطلوب است و روش های گوناگون برای این کار پیشنهاد شده است. به عنوان مثال، سلول پس از بارگذاری دوره ای، باریک تر می شود ...
بیشتر
کارکرد حیاتی سلول های بدن به بارهای مکانیکی که این سلول ها تجربه می کنند؛ وابسته است. سلول ها بسته به شرایط مکانیکی محیط مجاور خود ریخت و شکل ویژه ای دارند. در مهندسی بافت، دستیابی به سلول های هم ریخت و همسو در اغلب موارد مطلوب است و روش های گوناگون برای این کار پیشنهاد شده است. به عنوان مثال، سلول پس از بارگذاری دوره ای، باریک تر می شود و به صورت دسته های همسو با زاویه ای مشخص نسبت به محور کشش قرار می گیرد. کشش استاتیک (ثابت) نیز تغییراتی در ریخت سلول، ماتریس برون سلولی، بیان آنزیم ها و ترشح ژن ها ایجاد می کند. در این تحقیق به بررسی نقش کشش استاتیک سلول ها در همسو نمودن آنها پرداخته شده است. به این منظور، سلول های مزانشیال روی بستر الاستیک کاشته شدند و تحت بارگذاری استاتیک قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بارگذاری10% پس از 24 ساعت رشته های اکتین در ساختار درون سلولی را همسو می کند. همچنین کشش 20% تاثیر قابل ملاحظه ای در همسو کردن سلول ها داشت.
مهندسی بافت
رعنا ایمانی؛ پریسا رهنمای مشتاق؛ شهریار حجتی امامی؛ ساسان جلیلی؛ علی محمد شریفی
دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1388، ، صفحه 315-324
چکیده
امروزه «سلول درمانی» بر پایه انکپسولاسیون سلول ها، نویدی امیدبخش برای درمان بسیاری از بیماری ها به شمار می رود. فناوری انکپسولاسیون سلولی روشی است که در آن سلول های ترشح کننده عوامل درمانی درون حامل های پلیمری زیست سازگار تثبیت شده و دور از دسترس سیستم ایمنی، به بدن منتقل می شوند. هیدروژل ها دسته ای از مواد پلیمری آب دوست با ساختار ...
بیشتر
امروزه «سلول درمانی» بر پایه انکپسولاسیون سلول ها، نویدی امیدبخش برای درمان بسیاری از بیماری ها به شمار می رود. فناوری انکپسولاسیون سلولی روشی است که در آن سلول های ترشح کننده عوامل درمانی درون حامل های پلیمری زیست سازگار تثبیت شده و دور از دسترس سیستم ایمنی، به بدن منتقل می شوند. هیدروژل ها دسته ای از مواد پلیمری آب دوست با ساختار شبکه ای هستند که حاوی مقادیر بالایی آب بوده و به دلیل زیست سازگاری مطلوب و تقلید ویژگی های طبیعی ماده زمینه خارج سلولی، دارای شاخص های ایدئال برای کاربرد در این زمینه اند. این دسته از مواد امکان اختلاط یکنواخت سلول ها، عوامل درمانی، فاکتورهای رشد را فراهم می کنند. هیدروژل های حساس به دما قادر به ایجاد حامل های سلولی پایدار در پاسخ به تغییرات دمایی هستند؛ از این رو به طور گسترده در کاربردهای انکپسولاسیون سلولی و مهندسی بافت به کار گرفته شده اند. هدف از این مطالعه، سنتز؛ ارزیابی و انتخاب ترکیبی بهینه از آگاروز و ژلاتین- دو بیوپلیمر ژل ساز حساس به دما- برای به کارگیری در انکپسولاسیون سلول هاست. علاوه بر تعیین نقطه ژلینگی، استحکام و پایداری نمونه ها تحت شرایط فیزیولوژیک از طریق بررسی تخریب پذیری و رهایش ژلاتین مورد ارزیابی قرار گرفت و چسبندگی سلولی و آزمون سمیت سلولی نیز بررسی شد. بر مبنای نتایج، هیدروژل با نسبت مشابه دو جزء (1:1)، دمای تبدیل ژل در حدود دمای بدن را نشان می دهد. نمونه های حاوی 50% یا بیشتر آگاروز پایداری مناسبی را در شرایط فیزیولوژیک فراهم نمودند. ارزیابی مکانیکی موید رفتار ویسکوالاستیک نمونه ها بوده هرچند با افزایش میزان ژلاتین، نمونه ها الاستیک تر رفتار می کنند. در بررسی زیست سازگاری، هیچ گونه سمیت سلولی مشاهده نشد؛ همچنین افزودن ژلاتین به آگاروز، خواص چسبندگی سلولی و زیست سازگاری را بهبود بخشیده است. هیدروژل ترکیبی ژلاتین- آگاروز با نسبت مشابه اجزا قابلیت کاربرد به عنوان حامل سلولی در انکپسولاسیون سلولی را داراست.
مهندسی بافت
محمد حقپناهی؛ محمد نیکخو؛ حبیب اله پیروی
دوره 2، شماره 1 ، خرداد 1387، ، صفحه 47-56
چکیده
در راستای مطالعات مکانیک بیولوژیکی به عنوان یکی از زیر ساختارهای مهم علوم مهندسی بافت، در این مقاله به مدلسازی ترکیبی المان محدود دیسک های بین مهره ای به عنوان یک بافت نرم متخلخل اشباع شده پرداخته شده است. بنابراین در ابتدا با توجه به قوانین حاکم بر مکانیک محیط های پیوسته، روابط حاکم بر مدل سه فازی دیسک های بین مهره ای استخراج شده است. ...
بیشتر
در راستای مطالعات مکانیک بیولوژیکی به عنوان یکی از زیر ساختارهای مهم علوم مهندسی بافت، در این مقاله به مدلسازی ترکیبی المان محدود دیسک های بین مهره ای به عنوان یک بافت نرم متخلخل اشباع شده پرداخته شده است. بنابراین در ابتدا با توجه به قوانین حاکم بر مکانیک محیط های پیوسته، روابط حاکم بر مدل سه فازی دیسک های بین مهره ای استخراج شده است. سپس با استفاده از روش باقیمانده وزنی گلرکین، فرمول بندی المان محدود استخراج و با بهره گیری از روش های نیومارک و بازگشتی اویلر، روابط غیرخطی حل گردیده است. در نهایت به منظور صحه گذاری مدل ریاضیاتی، نتایج مدل یک بعدی با نتایج تحلیلی دکتر سیمون و دکتر سان و همچنین اطلاعات آزمایشگاهی دکتر رست مقایسه شده است. نتایج مبین قابلیت مدل ریاضیاتی برای استفاده در مطالعات بیومکانیکی در قبال بارگذاری های مختلف مکانیکی و الکتروشیمیایی است و بنابراین می توان بر پایه این مدل به بررسی بیومکانیک مهندسی بافت دیسک های بین مهره ای در طرح ریزی فرایند کشت سلولی پرداخت. در نهایت با استفاده از مدل دوبعدی همگن صفحه ساجیتال با خواص مکانیکی دیسک بین مهره ای، به بخشی از کاربردهای متعددی که مدل می تواند در فرایند مطالعات بیومکانیک مهندسی بافت ایفا کند، اشاره ای اجمالی شده است.
مهندسی بافت
فرهاد فرمان زاد؛ سیامک نجاریان؛ محمدرضا اسلامی؛ امیرسعید صدیقی
دوره 1، شماره 4 ، اسفند 1386، ، صفحه 281-288
چکیده
به منظور دستیابی به مدل مناسب برای توجیه رفتار بیومکانیکی مغز و تغییر شکل و جابجایی بطن ها، دو نوع مدلسازی کامپیوتری کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک بافت مغز بر اساس تحلیل المان محدود به کار گرفته شده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. اسکن بیمار مبتلا به هماتوم اپی دورال، با فرض کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک مدلسازی شد. سپس ...
بیشتر
به منظور دستیابی به مدل مناسب برای توجیه رفتار بیومکانیکی مغز و تغییر شکل و جابجایی بطن ها، دو نوع مدلسازی کامپیوتری کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک بافت مغز بر اساس تحلیل المان محدود به کار گرفته شده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. اسکن بیمار مبتلا به هماتوم اپی دورال، با فرض کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک مدلسازی شد. سپس با اعمال پارامترهای مکانیکی نسجν) ، E، C01 و (C10 و تغییر فشار داخل بطنی، میزان جابجایی نقاط مشابه در بطن مدلسازی شده، با بطن واقعی مقایسه شد و نهایتا مقادیری با کمترین میزان خطا را به دست می داد، مشخص گردید. این شبیه سازی ها در بارگذاری های متفاوت با فشار داخل بطنی مختلف نشان داد که عدم توجه به افزایش فشار داخل بطنی نتایج غیر قابل قبولی خواهد داشت. به طور خاص، در بارگذاری کرنشی یک طرفه با ΔP=0 دیواره های بطن سمت هماتوم به نحو قابل ملاحظه ای روی هم قرار می گیرد. بهترین نتایج برای مدل الاستیک با افزایش فشارΔP=1.25 kpa و برای مدل هایپرالاستیک با ΔP=1.00 kpa به دست آمد که با شرایط بالینی بیمار مورد مطالعه سازگار بود. بنابراین مدلسازی بیومکانیکی کرنش صفحه ای در بارگذاری های کرنشی یک طرفه (شرایطی که مشابه کاربرد سیستم های ناوبری در جراحی است)، بدون توجه به هندسه و تغییرات فشار داخل بطن ها نتایج قابل قبولی به دست نمی دهد. با در نظر گرفتن پارامترهای فوق، استفاده از مدل های الاستیک (با دقت نسبی متوسط 88.7%) در مقایسه با هایپرالاستیک (با دقت نسبی متوسط 86.9%) نتایج بهتری در توجیه رفتار مکانیکی مغز در ضایعه هماتوم اپی دورال به همراه خواهد داشت.
مهندسی بافت
گیتی ترکمان؛ علی فلاح؛ محمود مفید؛ صدیقه غیاثی؛ قدمعلی طالبی
دوره 1، شماره 3 ، آذر 1386، ، صفحه 215-225
چکیده
در این مطالعه از 22 خوکچه هندی نر از نژاد آلبینو 4 تا 6 ماهه به وزن 400 تا 450g استفاده شده است. فشار کنترل شده به وسیله ایندنتور کنترل شونده با کامپیوتر، بر پوست ناحیه برجستگی استخوان ران اندام عقبی حیوان اعمال شد. میزان فشار 291 mmHg بود که به مدت 3 ساعت در سه گروه به صورت پیوسته (3 ساعت)، تکرار شونده (دو دوره 90 دقیقه ای اعمال فشار ...
بیشتر
در این مطالعه از 22 خوکچه هندی نر از نژاد آلبینو 4 تا 6 ماهه به وزن 400 تا 450g استفاده شده است. فشار کنترل شده به وسیله ایندنتور کنترل شونده با کامپیوتر، بر پوست ناحیه برجستگی استخوان ران اندام عقبی حیوان اعمال شد. میزان فشار 291 mmHg بود که به مدت 3 ساعت در سه گروه به صورت پیوسته (3 ساعت)، تکرار شونده (دو دوره 90 دقیقه ای اعمال فشار با فاصله یک روز) و متناوب (دو دوره 90 دقیقه ای به فاصله 15 دقیقه) اعمال شد. پس از 7 روز نمونه های بافتی از محل اعمال فشار برای انجام آزمایش های بیومکانیکی و بافت شناسی تهیه شد. در گروه فشار پیوسته آثار نکروز عضلانی کاملا مشهود بود اما در دو گروه دیگر آسیب و نکروز بافتی مشاهده نشد. تحلیل نتایج پارامترهای بیومکانیکی بافت نیز نشان داد، حداکثر تنش، سفتی، کرنش و سطح زیر منحنی نیرو- تغییر طول در گروه فشار پیوسته کاهش معنادار داشته است. به نظر می رسد اعمال فشار به صورت پیوسته، ایسکمی بیشتری نسبت به فشار تکرار شونده و فشار تناوبی در بافت ایجاد کرده است از این رو تغییرات بیومکانیکی پوست و نکروز عضلانی در این نوع اعمال فشار بیشتر بوده است.
بیومکانیک استخوان
سید محمود ربیعی؛ فتح اله مضطرزاده؛ مهران صولتی هشجین؛ سعید حصارکی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1386، ، صفحه 105-110
چکیده
در این تحقیق اثر غلظت های مختلف NaH2PO4.2H2O بر زمان گیرش و استحکام فشاری سیمان استخوانی بر پایه هیدروکسی آپاتیت بررسی شد. سیمان هیدروکسی آپاتیت دسته ای از سیمان های استخوانی کلسیم فسفاتی است که می تواند به عنوان جایگزین بافتهای سخت مطرح شود. قسمت پودری این سیمان از ترکیبات مختلف کلسیم فسفاتی نظیر تری کلسیم فسفات (TCP)، کربنات کلسیم (CaCO3) و ...
بیشتر
در این تحقیق اثر غلظت های مختلف NaH2PO4.2H2O بر زمان گیرش و استحکام فشاری سیمان استخوانی بر پایه هیدروکسی آپاتیت بررسی شد. سیمان هیدروکسی آپاتیت دسته ای از سیمان های استخوانی کلسیم فسفاتی است که می تواند به عنوان جایگزین بافتهای سخت مطرح شود. قسمت پودری این سیمان از ترکیبات مختلف کلسیم فسفاتی نظیر تری کلسیم فسفات (TCP)، کربنات کلسیم (CaCO3) و مونتیت (CaHPO4) تهیه شد و فاز مایع آن نیز غلظت های مختلفی از سدیم دی هیدرژن فسفات را شامل گردید. زمان های گیرش اولیه و نهایی و استحکام فشاری سیمان در نسبت های مختلفی از فاز مایع به جامد L/P(ml/g) بررسی شد. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که در غلظت های معینی از فاز مایع، این سیمان از شرایط بالقوه ای برای کاربردهای پزشکی برخوردار است.
نانوبیومتریال
بابک مستغاثی؛ محمدحسین فتحی؛ محمود شیخ زین الدین؛ صبیحه سلیمانیان زاد
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1386، ، صفحه 137-146
چکیده
هیدروکسی آپاتیت کاربرد فراوانی در پزشکی و دندانپزشکی و از جمله جایگزین سازی، بازسازی و خلق دوباره بافت استخوانی و پوشش دهی کاشتنی های بدن دارد. هیدروکسی آپاتیت نانوبلورین، خواص مکانیکی بالاتر و زیست سازگاری مطلوب تری نسبت به نمونه های میکرومتری در محیط بدن نشان می دهد. هنگامی این خواص بهینه خواهد بود که ذرات نانومتری هیدروکسی آپاتیت ...
بیشتر
هیدروکسی آپاتیت کاربرد فراوانی در پزشکی و دندانپزشکی و از جمله جایگزین سازی، بازسازی و خلق دوباره بافت استخوانی و پوشش دهی کاشتنی های بدن دارد. هیدروکسی آپاتیت نانوبلورین، خواص مکانیکی بالاتر و زیست سازگاری مطلوب تری نسبت به نمونه های میکرومتری در محیط بدن نشان می دهد. هنگامی این خواص بهینه خواهد بود که ذرات نانومتری هیدروکسی آپاتیت از اندازه و شکل یکنواخت و کمترین میزان کلوخه شدن برخوردار باشند. هدف از پژوهش حاضر، تولید هیدروکسی آپاتیت نانوبلورین به روش رسوب دهی زیستی بود. بدین منظور از یک سویه بومی باکتری سراشیا (باکتری سراشیا مارسسنس سویه (PTCC 1187 برای تولید پودر هیدروکسی آپاتیت نانوبلورین استفاده شد. این سویه باکتریایی در شرایط مناسب رشد داده شد. سپس توده زیستی آن جمع آوری و با محلول حاوی گلیسرول 2- فسفات و کلرید کلسیم به عنوان منابع کلسیم و فسفات مخلوط شد. پس از گرمخانه گذاری در دمای 37oCبه مدت 14 روز رسوب حاصل جمع آوری شد. پودر تولید شده پس از انجام عملیات تکلیس در دمای 600oC با استفاده از روش های میکروسکوپ الکترونی رویشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، آزمون پراش پرتوی ایکس و آزمون طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه مشخصه یابی و ارزیابی شد. نتایج نشان داد که پودر هیدروکسی آپاتیت نانوبلورین با بلورینگی مناسب تولید شده است. ارزیابی ها حاکی از آن بود که ذرات پودر تولیدی تک بلور بوده و اندازه ذرات 25 تا 30 nm است. همچنین ذرات از اندازه و شکل یکنواخت تر و میزان کلوخه شدن کمتری نسبت به نمونه های تولید شده به روش های معمول تولید هیدروکسی آپاتیت برخوردارند. به دلیل خواص ویژه پودر تولیدی همچون میزان پایین کلوخه بودن و تک بلور بودن ذرات، از این پودر می توان در ترمیم ضایعات استخوانی، ساخت کاشتنی های مورد استفاده در پزشکی و دندانپزشکی و در رسانش محصولات زیستی در بدن استفاده کرد.
بیومکانیک استخوان
عبدالرضا شیخ مهدی مسگر؛ زهرا محمدی؛ فتح اله مضطرزاده؛ مهتاب اشرفی خوزانی؛ زینب سادات محمدی
دوره 1، شماره 1 ، خرداد 1386، ، صفحه 39-51
چکیده
در این تحقیق، سنتز تکرارپذیر کلسیم فسفات آمورف کربناتی از طریق استفاده از محلول های حاوی کلسیم و فسفات با غلظت پایین، دمای پایین، pH بالا و خشک کردن به شیوه انجمادی انجام شده است. مابین میزان کربنات به کار رفته در محلول سنتز و کربنات موجود در محصول آمورف یک رابطه غیرخطی وجود داشت. با افزودن مقادیر مختلف کربنات به محلول سنتز، تهیه ...
بیشتر
در این تحقیق، سنتز تکرارپذیر کلسیم فسفات آمورف کربناتی از طریق استفاده از محلول های حاوی کلسیم و فسفات با غلظت پایین، دمای پایین، pH بالا و خشک کردن به شیوه انجمادی انجام شده است. مابین میزان کربنات به کار رفته در محلول سنتز و کربنات موجود در محصول آمورف یک رابطه غیرخطی وجود داشت. با افزودن مقادیر مختلف کربنات به محلول سنتز، تهیه انواع کلسیم فسفات آمورف کربناتی با مقدار کربنات و نسبت Ca/P متفاوت، مشابه فاز معدنی استخوان، امکان پذیر خواهد بود به طوری که با افزایش مقدار کربنات ورودی به محلول سنتز، نسبت Ca/P رسوب افزایش می یابد. آب باقیمانده در رسوب آمورف خشک شده به روش انجمادی را می توان توسط عملیات حرارتی در دمای بالا خارج کرد بدون آنکه رسوب، ویژگی آمورف بودن خود را از دست دهد. بر اساس نتایج بدست آمده از آنالیز عنصری کربن و آنالیز حرارتی، خروج کربنات در محدود دمایی 500-1150°C اتفاق می افتد. انحلال کلسیم فسفات آمورف کربناتی در محیط شبیه سازی شده سلول های جذب استخوان (pH 4.4-5.5) به میزان کربنات و آب باقیمانده وابسته است. در مقادیر بالای کربنات موجود در محصول، میزان انحلال توسط مقدار کربنات کنترل می شود در حالی که در مقادیر کم، حضور آب باقیمانده اثر بیشتری بر میزان انحلال خواهد داشت. سینتیک انحلال کلسیم فسفات های آمورف کربناتی در هر دو حالت«خشک شده به صورت انجمادی» و «عملیات حرارتی شده» در شرایط جذب استخوان توسط نفوذ از لایه محصول کنترل می شود. تشکیل یک نوع کلسیم فسفات آمورف و/ یا دی کلسیم فسفات دی هیدرات به عنوان لایه محصول از جذب کامل کلسیم فسفات آمورف کربناتی جلوگیری می کند.
مهندسی بافت
عبدالرضا شیخ مهدی مسگر؛ زهرا محمدی
دوره -1، شماره 1 ، آبان 1383، ، صفحه 47-55
چکیده
در این مقاله، شرایط سنتز تکرار پذیر کلسیم فسفات آمورف با رعایت مبانی کریستالیزاسیون تشریح گردیده است. دمای پایین،pH بالا، خروج فوری آب و استفاده از محلولهای حاوی کاتیون کلسیم و آنیون فسفات با غلظت مشخص، از جمله شرایط دستیابی به فاز کاملا آمورف کلسیم فسفات به شمار می رود. الگوی پراش اشعه ایکس نمونه های آمورف تهیه شده ...
بیشتر
در این مقاله، شرایط سنتز تکرار پذیر کلسیم فسفات آمورف با رعایت مبانی کریستالیزاسیون تشریح گردیده است. دمای پایین،pH بالا، خروج فوری آب و استفاده از محلولهای حاوی کاتیون کلسیم و آنیون فسفات با غلظت مشخص، از جمله شرایط دستیابی به فاز کاملا آمورف کلسیم فسفات به شمار می رود. الگوی پراش اشعه ایکس نمونه های آمورف تهیه شده نشانگر حضور یک تک پیک پهن مشخصه مواد آمورف است. با افزایش نسبت Ca/P در محلول، مقدار این نسبت در محصول افزایش می یابد هر چند که آهنگ افزایش این تغییر نسبت در محصول، در مقایسه با محلول به مراتب کمتر است. بررسی انحلال پذیری کلسیم فسفاتهای سنتز شده در محیط شبیه سازی شده آکتیویته استئوکلاستی حاکی از آن است که کلسیم فسفات آمورف از انحلال پذیری بالایی برخوردار است. با افزایش بلورینگی، میزان انحلال در نمونه های متبلور کاهش می یابد. به کارگیری کلسیم فسفاتهای آمورف سنتز شده می تواند به تنهایی یا همراه با سایر کلسیم فسفاتهای بلورین به شکل سیمان، پاسخ مناسبی به چالش سرعت جذب کم بیومواد در حوزه مهندسی بافت سخت باشد.
مهندسی بافت
کریم عسگرزاده تبریزی؛ فریبا اورنگ
دوره -1، شماره 1 ، آبان 1383، ، صفحه 57-64
چکیده
ژلاتین، پروتئین مشتق شده از جز آلی استخوان (کلاژن) است که تلفیق آن با جز معدنی استخوان (هیدروکسی آپاتیت) می تواند خواصی بسیار نزدیک به خواص استخوان طبیعی فراهم آورد، لذا در این تحقیق داربست کامپوزیتی ژلاتین و هیدروکسی آپاتیت به عنوان جایگزین تخریب پذیر استخوانی پیشنهاد گردیده است. ساخت این داربست ها از طریق فرآیند ریخته ...
بیشتر
ژلاتین، پروتئین مشتق شده از جز آلی استخوان (کلاژن) است که تلفیق آن با جز معدنی استخوان (هیدروکسی آپاتیت) می تواند خواصی بسیار نزدیک به خواص استخوان طبیعی فراهم آورد، لذا در این تحقیق داربست کامپوزیتی ژلاتین و هیدروکسی آپاتیت به عنوان جایگزین تخریب پذیر استخوانی پیشنهاد گردیده است. ساخت این داربست ها از طریق فرآیند ریخته گری حلال (بدون استفاده از هیچگونه حلال آلی به منظور افزایش درجه زیست سازگاری) صورت پذیرفت. تخلخل حاصله بدون کمک عوامل تخلخل ساز بدست آمد و نشانگر حفره های به هم مرتبط با ابعادی در محدوده 50 تا 200 میکرومتر بود. به منظور بررسی میزان زیست سازگاری داربست ها، از سلولهای فیبروبلاستی موش استفاده شد کهآزمایشات کشت سلولی در طی مدت 24 ساعت نشان دهنده اتصال سلولی مناسب و زیست سازگاری عالی بود. بررسی های تکمیلی موید آن است که بهترین نتایج اتصال سلولی مربوط به کامپوزیت حاصل از 50% هیدروکسی آپاتیت و 50% ژلاتین است.
مهندسی بافت
گیتی ترکمان؛ علی اکبر شرفی؛ علی فلاح؛ حمیدرضا کاتوزیان؛ محمود مفید
دوره -1، شماره 1 ، آبان 1383، ، صفحه 93-100
چکیده
اعمال فشار بر بافت به خصوص در محل برجستگیهای استخوانی سبب ایسکمی و نکروز بافت می شود. ساختمان طبیعی پوست و فرآیند فیزیولوژیک، مسوول نگهداری و حفظ سلامت بافت شناخته شده است، اما مکانیزم شکست بافتی در زخمهای فشاری به خوبی مشخص نیست. در پژوهش حاضر سعی شده است اثر فشار بر پارامترهای بیومکانیکی بافت بررسی شود. این مطالعه روی ...
بیشتر
اعمال فشار بر بافت به خصوص در محل برجستگیهای استخوانی سبب ایسکمی و نکروز بافت می شود. ساختمان طبیعی پوست و فرآیند فیزیولوژیک، مسوول نگهداری و حفظ سلامت بافت شناخته شده است، اما مکانیزم شکست بافتی در زخمهای فشاری به خوبی مشخص نیست. در پژوهش حاضر سعی شده است اثر فشار بر پارامترهای بیومکانیکی بافت بررسی شود. این مطالعه روی 61 خوکچه هندی نر 4-6 ماهه از نژاد آلبینو، با وزن 300-450 گرم انجام شد. ابتدا دستگاهی مجهز به کنترل کامپیوتری همراه با پس خور طراحی و ساخته شد که کنترل و ثبت همزمان فشار اعمال شده را با حداکثر خطای 10± گرم از مقدار تعیین شده در طول آزمایش فراهم نمود. دو فشار 291 و 387 میلی متر جیوه به مدت 1، 3 یا 5 ساعت بر ناحیه برجستگی استخوان ران اندام عقبی حیوان اعمال شد و پس از آن در سه مرحله بلافاصله، دو و هفت روز بعد از اعمال فشار، نمونه خون حیوان از طریق قلب و سپس نمونه بافتی برای آزمایشهای کشش تک محوری و مطالعات بافت شناسی برداشت شد. میزان آنزیم AST و CPK با اعمال فشار افزایش یافت که این افزایش در مورد ASTنسبت به دو روز و بلافاصله بعد از اعمال فشار معنادار بود (p<0.05). میزان اسید لاکتیک و فسفر خون به ترتیب در نمونه های بلافاصله و دو روز بعد از فشار نیز معنادار بود (p<0.05). نتایج آزمایش کشش، کاهش حداکثر نیرو و تنش تحمل شده بافت (6max, Fmax)و کار انجام شده یا سطح زیر منحنی نیرو - تغییر طول را در روز هفتم پس از اعمال فشار نشان داد. این نتایج با بخشی از یافته های بافت شناسی مطابقت داشت. در نمونه های روز هفتم (با زمان اعمال فشار 3 و 5 ساعت)، نکروز عضله و کاهش دانسیته فیبرهای کلاژن مشهود بود. نهایتا مشخص شد اعمال فشار بر بافت، سبب تغییر آرایش، تخریب و نکروز المانهای تحمل کننده فشار در پوست و عضله زیزین شده است. با توجه به عدم انطباق کامل یافته های بیومکانیکی و بافت شناسی بهتر است در بررسی روند ایجاد و ترمیم زخم این دو روش به طور توام در ارزیابیها مورد استفاده قرار گیرد.