پرینت زیستی زخم‌پوش عروقی برای بازسازی بافت
ساختارهای سه‌بعدی عروقی، پزشکی بازساختی را متحول می‌کنند. این فناوری درمانی نوظهور بر پایه سلول ارائه می‌دهد. محققان دانشگاه اتاگو (نیوزلند) روشی نوین برای ساخت این داربست‌ها ابداع کردند. آن‌ها با استفاده از فناوری پرینت زیستی «هسته-پوسته» (Core-Shell) و زیست‌مواد تقلیدکننده بافت، شبکه‌های عروقی را درون زخم‌پوش‌ها ایجاد کردند.
پرینت زیستی زخم‌پوش
جزئیات زیست‌مواد
تیم پژوهشی، دو جوهر زیستی متمایز به کار برد. آن‌ها برای پوسته، از ترکیب سلولی بر پایه GelMA استفاده کردند. برای هسته نیز ترکیب پپتیدهای P15/MMP-2 و P15/cRGD را با کیتوسان سوکینیل‌دار و دکستران آلدهید ترکیب کردند.
نتایج عملکردی
نتایج این تحقیق در ژورنال ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شد. آزمایش‌ها زنده‌مانی بالای سلول‌ها و تشکیل موفق عروق جدید را تأیید کردند. این زخم‌پوش سرعت بهبود زخم را تقریباً دو برابر کرد.
فرآیند تولید
محققان از ویژگی برگشت‌پذیری حرارتی GelMA با درجه اکریلول پایین بهره بردند. این ویژگی در کنار پلیمرهای کیتوسان-دکستران آلدهید، ساختاری حمایتی و موقت می‌سازد. دستگاه، این ترکیب را روی بستر خنک‌کننده تثبیت می‌کند. سپس اشعه UV استحکام مکانیکی داربست را با ایجاد اتصالات عرضی افزایش می‌دهد. پپتیدهای موجود در هسته، رشد سلول‌های مزانشیمی و اندوتلیال را به شدت تحریک می‌کنند. پژوهشگران برای پوسته از سلول‌های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان انسان (hBMSC) و سلول‌های اندوتلیال بند ناف (HUVEC) بهره گرفتند.
این سازه «هسته-پوسته»، محیطی ایده‌آل برای زنده‌مانی، رهایش و تمایز سلول‌ها در محیط برون‌تنی (In vitro) فراهم می‌کند. این دستاورد، گامی حیاتی در مهندسی بافت‌های احیاکننده با شبکه‌های عروقی بزرگ‌مقیاس محسوب می‌شود.
شکل ۱:
- (A) طرح شماتیک از جوهرهای زیستی؛ سرنگ قرمز (هسته) و سرنگ آبی (پوسته).
- (B) نمای واقعی از پرینتر زیستی.
- (C) بیان مارکرهای رگ‌زایی در سازه هسته-پوسته پس از ۲۱ روز.
منبع پرینت زیستی زخم‌پوش
Turner PR, Murray E, McAdam CJ, McConnell MA, Cabral JD. Peptide chitosan/dextran core/shell vascularized 3D constructs for wound healing. ACS Applied Materials & Interfaces. 2020 Jun 29;12(29):32328-39.