شماره راهنما :
1661 دكتري
پديد آورنده :
عباسي اول، نگار
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي هيدروژل كامپوزيتي هيالورونيك اسيد- پپتيد/ پلي
لاكتيك كو گلايكوليك-گرافن براي مهندسي بافت عصب
گرايش تحصيلي :
مهندسي پزشكي- بيومواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هجده، 139ص.: مصور(رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
رحمت اله عمادي، علي والياني
توصيفگر ها :
بازسازي بافت عصب مركزي , ميكروريبون , ريسندگي تر , هيدروژل با شبكه در هم فرورفته
استاد داور :
سعيد كرباسي، سعيد نوري خراساني، شيدا لباف
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/09/29
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/03
چكيده فارسي :
12 چكيده آسيبهاي وارده به سيستم عصبي مركزي مانند مغز نخاع و شبكيه چشم بسيار شديد و مخرب هستند زيرا سيستم عصبي مركزي ظرفيت بازسازي بسيار محدودي داشته و روشهاي حاضر قادر به بازسازي بافت و بازيابي عملكرد آن به طور كامل نيستند چندين روش اميدوار كننده و موثر با هدف بازيابي برخي از عملكردهاي از بين رفته سيستم عصبي در اثر آسيب با عوامل محافظت نوروني كه قادر به توقف يا كاهش سرعت آسيبهاي سلولي هستند عوامل نوروتروفيك كه رشد سلولها را تحريك مي كنند و روشهاي انتقال سلول براي جايگزيني بافت از بين رفته شناسايي و مطالعه شده اند رساندن عوامل ذكر شده به سيستم عصبي مركزي يك چالش بسيار بزرگ است زيرا سد خوني مغزي به عنوان يك مانع در برابر نفوذ مولكولها از طريق روشهاي معمول مصرف خوراكي و يا تزريق وريدي عمل مي كند داربستهاي تزريق پذير با غلبه بر چالشهاي مطرح شده در روشهاي معمول دارورساني با فراهم كردن يك روش درماني كامال غيرتهاجمي و موضعي و همينطور با توانايي ايجاد يك ماتريكس چسبنده براي پر كردن موضع آسيب كه باعث افزايش چسبندگي و نرخ زنده ماندن سلولها مي شود در زمينه بازسازي اين نوع بافت بسيار موثر واقع شده اند براي موثر واقع شدن داربستهاي مذكور در بازسازي باقت عصب مركزي كليه ويژگيهاي ساختاري فيزيكي شيميايي مكانيكي و الكتريكي داربست بايد بر اساس ويژگيهاي بافت تحت درمان بهينه سازي گردد بنابراين با توجه به مطالب ذكر شده در پژوهش حاضر داربست قابل تزريق هيبريدي حاوي ميكروريبونهاي نانوكامپوزيتي پليمر گرافن موازي و جهت دار در زمينهاي از هيدروژل با شبكه در هم فرورفته IPN از دو پليمر هيالورونيك اسيد و پپتيد خودآرايش يافته ساخته شد در ابتدا ميكروريبونهاي پليمري از جنس پلي الكتيد كو گاليكوليد با دو درصد وزني 5 7 و 51 درصد وزني به روش ريسندگي تربا هدف موازي سازي سلولها و بهبود چسبندگي رشد و تمايز سلولهاي بنيادي عصبي به سمت سلولهاي نورون ساخته شد در مرحله بعدي براي بهينه سازي سطح ميكروريبونها با هدف بهبود چسبندگي سلولها گرافن با درصد 1 0 5 0 و 1 درصد وزني پليمر به ميكروريبونها اضافه شده و باعث ايجاد توپوگرافي در مقياس نانو و به شكل موازي بر سطح ميكروريبونها گرديد در مرحله بعدي هيدروژل هيالورونيك اسيد قابل تزريق و حساس به دما با كوپليمريزه كردن هيالورونيك اسيد با پليمر پلي ان ايزوپروپيل اكريل اميد با دو نسبت مختلف از هيالورونيك اسيد و پليمر پلي ان ايزوپروپيل اكريل آميد 1 1 و 1 2 ساخته شده و مورد ارزيابي قرار گرفت سپس براي ساخت هيدروژل با شبكه در هم فرورونده IPN از پپتيد خودآراي پوراماتريكس با درصدهاي 1 5 و 01 درصد وزني به عنوان عامل دوم در زمينه هيدروژل هيالورونيك اسيد استفاده شد هدف از استفاده از IPN قابل تزريق دستيابي همزمان به خواص مكانيكي و شيميايي مطلوب و ساختار نانوليفي مشابه با زمينه بافت است بعد از بررسي خواص شيميايي ساختاري و مكانيكي هيدروژلهاي IPN حاصل نمونهي بهينه با دارا بودن ميكروريبون 5 7 پليمري و ميزان گرافن 1 وزني پليمر با استحكام كششي نهايي 40 0 14 0مگاپاسكال و مدول االستيك 2 1 80 71 مگاپاسكال انتخاب شده وارزيابي رفتار سلولي بر روي اين نمونهها انجام گرفت ميزان تكثير سلولي در نمونه ذكر شده 8 5 2 67 بود در ادامه با بررسي رفتار سلولي سلولهاي كشت داده شده بر سطح ميكروريبونهاي تلفيق شده با هيدروژل IPN امكان تلفيق ساختار دوبعدي ميكروريبون ببه همراه ساختار سه بعدي هيدروژل با هدف ايجاد يك داربست قابل تزريق به عنوان يك محيط مناسب براي رشد و تمايز سلولي بررسي شد كه در ساختار بهينه با نسبت هيالورونيك اسيدبه پپتيد 1 1 با وزن مولكولي متوسط عددي 990735 دالتون و وزن مولكولي متوسط وزني 268048 دالتون و ميزان پپتيد ده درصد وزني ساختاري با مدول 053 پاسكال كه قادر است ضمن كنترل دقيق توزيع فضايي سلولها امكان جهتدهي نورونها توسط ميكروريبونهارا نيز فراهم آورد كلمات كليدي بازسازي بافت عصب مركزي ميكروريبون ريسندگي تر هيدروژل با شبكه در هم فرورفته
چكيده انگليسي :
140AbstractDegeneration of central nervous system CNS is vey harsh and destructive due to the lack of autoregeneration potential in CNS Also the regeneration processes are not effective in making newfunctional tissue The ongoing processes up to now are cell delivery to the injury site and introducingneurotrophic factors for stimulation the cell growth Usual treatment methods as oral or venousdelivery are not useful in regeneration of injured CNS tissue as Blood Brain Barrier bbb is a barrierfor penetrating the drug or biological molecules to the CNS Researchers could fabricate injectablescaffolds which were able to be injected in situ and provide a suitable matrix for cell attachment andgrowth For fabricating an effective scaffold all of the chemical mechanical and physical propertiesshould be similar to the tissue which is the final target of the regeneration The elastic modulus ofthe scaffold should be similar to the natural tissue for avoiding the scar tissue So the end of thisproject is fabricating a new hybrid thermoresponsive injectable scaffold based on alignednanocomposite PLGA Gr microribbon inside interpenetrating polymer network IPN hydrogel ofthermo sensitive hyaluronic acid and self assemble peptide RADA At first PLGA microribbonswith two different concentrations 7 5 and 15 wt were fabricated through wet spinning method These microribbons could enhance neural stem cell adherence alignment growth and differentiationto neural cells Self assemble peptides have the ability to assemble in the temperature of 37 C tofabricate a nanofibrous structure for simulating the nanofibrous structure of the CNS tissue In secondstep Gr with 0 1 0 5 and 1 of polymer weight was added to PLGA during the wet spinning processto make aligned nanotopographies on the surface of the microribbons Then a thermosensitivecopolymer of Hyaluronic acid and poly n isopropylacrylamide with two different ratio of each HA poly NIPAAm 1 1 1 2 was synthesized and characterized Then interpenetrating polymer network IPN of HA and self assembled Puramatrix with different ratios of Puramatrix 1 5 10 wt wassynthesized This injectable IPN could result in good mechanical structural and chemical propertiessimilar to natural tissue The modified sample with 7 5 PLGA microribbon and 1 of polymerweight Gr had ultimate tensile strength of 0 41 0 04 MPa and elastic modulus of 17 08 1 2 MPawas selected and cellular behavior tests were performed on them The proliferation rate of culturedneuroblast cells on aligned microribbons was 76 2 5 8 In modified composite hydrogel rate ofHyaluronic acid to Poly n isopropylacrylamide was chosen as 1 1 which led to numeral meanmolecular weight of 537099 Da and weight mean molecular weight of 840863 Da With addingpeptide with concentration of 10 a hydrogel with G of 350 Pa was achieved Then the cellscultured on microribbons were loaded in the IPN hydrogel and a hybrid 2D 3D injectable scaffoldwas achieved which could control the 3D dispersion of cells and guide the neural growth along themicroribbons alignment at the same time
استاد راهنما :
رحمت اله عمادي، علي والياني
استاد داور :
سعيد كرباسي، سعيد نوري خراساني، شيدا لباف
