به گفته دکتر مهران کفاش ، معاون مرکز تحقیقاتی بن یاخته ، داربست یک محیط بشدت متخلخل و تخریب پذیر است که سلول ها پس از کشت در داخل داربست به سرعت رشد می کنند و با تخریب داربست ، بافت طبیعی از سلول های کشت شده در محیط آزمایشگاه تولید می شود. در طرح تولید رگ مصنوعی به کمک نانوالیاف با تکنیک مهندسی بافت ، عروق با قطر کوچک (1 ، 2 تا 5 میلی متر)، هیبریدی متشکل از سه پلیمر طبیعی و سنتزی ، دو لایه و نانو ساختار در آزمایشگاه ساخته شد و سلول ها روی آن قرار گرفته اند که در مراحل بعدی آزمایش به رگ طبیعی تبدیل شدند.
کفاش می افزاید: عروق ساخته شده این امکان را می دهند که سلول های سنگفرشی داخل عروق (اندوتلیال) در سطوح داخلی داربست و سلول های عضلانی در سطوح خارجی کشت داده شوند. برای اطمینان از عملکرد این رگ ها و در فاز حیوانی در ابتدا آن را به شریان اصلی گوسفندی پیوند زدیم که خوشبختانه این رگ موفق به تحمل فشار خون بالا شد. البته رگ مصنوعی با توجه به ماهیت تخریب پذیری اش به مرور زمان و پس از شش ماه شروع به تخریب می کند که البته تا 2 سال هم می تواند پاسخگو و مورد استفاده مفید باشد.
|
مهندسی بافت بیشترین کاربرد را برای ترمیم وجایگزینی بافت هایی چون استخوان غضروف ،رگهای خونی مثانه و... را دارد |
کفاش در ادامه می گوید: البته هدف این طرح تولید رگ مصنوعی در مقیاس انبوه نبوده است بلکه هدف ارائه محصولات دانش محور است و پیش بینی می شود حداقل 3 سال و حداکثر 10 سال دیگر بالینی شود. هدف ما کشت سلول های «سنگفرشی» و سلول های عضلانی در دو طرف این رگ است که در صورت این موفقیت پیوند اصلی انجام می شود. آزمون های صورت گرفته روی مدل های حیوانی (شریان اصلی گردن گوسفند) نشان داده است که این عروق از خواص مکانیکی بویژه الاستیسیته بالایی برخوردارهستند و از دیدگاه خواص فیزیکی ، شیمیایی ، بیولوژیکی و مورفولوژیکی شرایط مطلوبی دارند.
در حال حاضر عملیات مربوط به کشت سلول های اندوتلیال در داخل این عروق مصنوعی و سلول های عضلانی در سطوح خارجی عروق به وسیله بیوراکتورهای ویژه ای که طراحی و ساخته شده است ، در حال انجام است. درواقع با توجه به استفاده از سلول های بنیادی و ویژگی های منحصر به فرد این دسته از سلول ها امید است تا در آینده ای نزدیک از نتایج این پروژه برای افراد نیازمند به پیوند عروق استفاده شود.
وی در پایان خاطرنشان می کند: علاوه بر داربست های تخریب پذیر، عروق مصنوعی غیرتخریب پذیر نیز با استفاده از این تکنیک طراحی و ساخته شده است و در حال تحقیق بر روی بافت عصب ، استخوان ، غضروف ، کبد و پوست هستیم .
تحقیقات پیش رو در پزشکی
مرکز تحقیقاتی بن یاخته به عنوان نخستین مرکز در کشور با همکاری محققان دانشگاه علوم پزشکی تهران موفق به تولید رگ مصنوعی نانو ساختار شده است که نمونه اولیه آن حدود 9 ماه پیش در گردن یک گوسفند پیوند زده شده است و بر اساس آخرین اکوی گرفته شده ، این رگ همچنان به عملکرد طبیعی خود ادامه می دهد. این مرکز با هدف ارائه تحقیقات در حوزه علوم نوین و دستیابی به محصولات کاربردی به منظور درمان بافت های آسیب دیده با جذب نخبگان علمی و صنعتی از حوزه های علوم پایه ، فنی و مهندسی و پزشکی و نیز ورود به فناوری های نو از جمله نانوتکنولوژی و بیولوژی سلولهای بنیادی ، فعالیت خود را از سال 84 در حوزه مهندسی بافت و علوم نوین آغاز کرد.
این مرکز دارای 3 بخش تحقیقاتی بیولوژی سلول های بنیادی ، گروه پژوهشی بیومتریال و نانوتکنولوژی و گروه پژوهشی بیولوژی مولکولی است که در گروه پژوهشی بیولوژی سلول های بنیادی به مهندسی بافت و تولیدات این حوزه با بررسی انواع سلول های بنیادی شامل سلول های جنینی ، بند ناف و بزرگسال و نیز تهیه داربست های زیست سازگار و زیست تخریب پذیر پرداخته می شود.
همچنین در گروه بیومتریال و نانوتکنولوژی متولی تحقیقات مرتبط با طراحی ، ساخت و شناسایی و اصلاح خواص بیومتریال های مورد استفاده در پزشکی است.
گروه تحقیقاتی بیولوژی مولکولی طرحهای تحقیقاتی در زمینه تعیین پروفایل بیان ژن های اختصاصی سلول ، تعیین پروفایل miRNA های سلولی با تکیه بر تکنیک های بومی و تایید شده و نیز طراحی و ساخت وکتورهای اختصاصی بافت متمرکز شده است.
بهره گیری از تکنیک های مهندسی بافت و تولید بسترهای نانومتری زیست تخریب پذیر از موفقیت های سال گذشته این مرکز بود که موفق به کشت و تکثیر سلول های بنیادی و تولید بافت پوستی به منظور ترمیم بافت های آسیب دیده شدیم.