سید حسین احمدی تفتی
-
هیدروژل تزریقی که خواص عضله قلب را داشته باشد، چشمانداز مهمی در مهندسی بافت قلب است. هدف از این تحقیق، ساخت داربست هیدروژلی قابل تزریق و حساس به دمای کیتوسان/ژلاتین و گلیسرول فسفات است که دارای خواص هدایتپذیری و رسانایی باشد تا بتواند با انتقال پالسهای الکتریکی موجب تسریع در فرایند رشد سلولهای قلبی و ایجاد بافت قلبی شود. ابتدا نانو کامپوزیت پلی آنیلین/نانولوله کربن چند دیواره کربوکسیله (PAni/c-MWNT) سنتز شد. برای جلوگیری از واکنش نانوکامپوزیت PAni/c-MWNT با هیدروژل، نانوکامپوزیت با ژلاتین واکنش داده و به شکل PAni/c-MWNT/G درآمد. سپس نانوکامپوزیت PAni/c-MWNT/G در سراسر زمینه کیتوسان ژلاتین بهمنظور ارایه نشانههای الکتریکی پراکنده شد. دما و زمان ژل شدن و ویژگیهای مکانیکی هیدروژل با استفاده از ریومتر اندازهگیری شد. طیف FTIR نشان داد برهمکنش بین آنیلین و نانولوله کربن موقعیت پیکهای کنون و بنزن را تغییر داده است. هدایتپذیری نانوکامپوزیت در مقایسه با پلیمرهای خالص بیشتر میباشد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی، توزیع یکنواخت نانوکامپوزیت را در سراسر داربست تایید کرد. نرخ تخریب داربست رسانا نسبت به داربست خالص کمتر میباشد. نتایج آزمایش MTT نشاندهنده زیست سازگاری هیدروژل با سلولها بود. هیدروژل حاوی سلولهای بنیادی مزانشیمی به مدت 14 روز کشت داده شد. در این مطالعه برای اولینبار، از نانوکامپوزیت پلی آنیلین/نانولوله کربن کربوکسیله/ژلاتین (PAni/c-MWNT/G) بهمنظور افزایش هدایتپذیری ژل تزریقی کیتوسان/ژلاتین/گلیسرول فسفات برای ساخت داربست رسانا استفاده شده است. این هیدروژل تزریقی رسانا را میتوان برای بازسازی بافت قلب و همچنین دیگر بافتهای الکترواکتیو مورد استفاده قرار داد.
کلید واژگان: کیتوسان، ژلاتین، نانو لوله کربن، پلی آنیلین، داربست رسانا، هیدروژل حساس به دما، مهندسی بافت قلبInjectable hydrogels that mimic heart tissues can be considered a promissing perspective towards the future developments of cardiac tissue engineering. This study aims to fabricate an injectable, thermosensitive hydrogel consisting of chitosan/gelatin/glycerol phosphate. Due to their unique electro-conductivity characteristic, hydrogels can provide a suitable environment to accelerate cardiac cell proliferation. Polyaniline/multi-walled carboxylated carbon nanotube (PAni/c-MWNT) was prepared using Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) emulsion. To prevent the interaction between the PAni/c-MWNT nanocomposite and hydrogel, the nanocomposite was coated with gelatin to form polyaniline/carboxylated carbon nanotube/gelatin (PAni/c-MWNT/G). The PAni/c-MWNT/G nanocomposite was then dispersed to provide electrical signals throughout the hydrogel. The gelation time, gel temperature, and mechanical properties of the hydrogel were measured using a rheometer. FTIR spectroscopy results revealed that the interaction between the aniline and c-MWNT/G could change the position of the quinone and benzene peaks. The conductivity of hydrogel-containing nanocomposite was found to be higher than that of c-MWNT and PAni. Scanning Electron Microscopy (SEM) confirmed the uniform distribution of PAni/c-MWNT/G nanocomposite throughout the hydrogel. The degradation rate of conductive hydrogel is lower than that of pure hydrogel. The MTT assay test showed the biocompatibility of the cell-hydrogel. Finally, Mesenchymal Stem Cells (MSCs) were cultured in the hydrogels for 14 days. Cell adhesion, cell viability, and proliferation were also examined. This study utilized PAni/c-MWNT/G, for the first time, to enhance the electro-conductivity of chitosan/gelatin/glycerol phosphate hydrogel. This conductive thermosensitive injectable hydrogel can be used to regenerate cardiac tissue and other electroactive tissues.
Keywords: Chitosan, Gelatin, PAni, c-MWNT, Thermosensitive Conductive Hydrogels, Cardiac Tissue Engineering -
زمینه و هدف
بیماری های قلبی عروقی یکی از مهم ترین دلایل مرگ ومیر در سراسر جهان است. سلول های بنیادی مزانشیمی (MSCs) یکی از متداول ترین منابع در روش های درمانی مبتنی بر سلول در بازسازی قلب است. روش های مختلفی برای تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به سلول های شبه قلبی وجود دارد، مانند القای ژنتیکی. علاوه بر این استفاده از کشت سه بعدی مانند هیدروژل ها باعث افزایش کارایی تمایز می شود.
روش بررسیدر مطالعه حاضر لنتی ویروس های حاوی microRNA-1 (miR-1) و میوکاردین (Myocd) به طور هم زمان به سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی موش انتقال یافتند. سه روز پس از القای ژنتیکی، سلول های بنیادی مزانشیمی ترانسداکت شده به هیدروژل حاوی کیتوزان و کلاژن انتقال یافتند و پس از 21 روز تمایز این سلول ها به سلول های شبه قلبی سنجیده شد. در همین راستا بیان مارکر های قلبی مانند NK2 homeobox 5 (Nkx2-5), GATA binding protein 4 (Gata4) , troponin T type 2 (Tnnt2) در سطح ژن و پروتئین در هر دو محیط دوبعدی و سه بعدی بررسی شد.
یافته هانتایج حاصل از واکنش کمی زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی (qRT-PCR) و ایمونوسیتوشیمی نشان داد که القای هم زمان miR-1 و Myocd در سلول های بنیادی مزانشیمی و به دنبال آن انتقال به محیط هیدروژلی متشکل از کیتوزان / کلاژن باعث افزایش بیان مارکر های قلبی در هر دو سطح ژن و پروتئین می شود.
نتیجه گیریاستفاده از کشت سه بعدی منجر به بهبود شرایط تمایزی سلول های بنیادی مزانشیمی و به دنبال آن به دست آوردن سلول های بالغ تر برای استفاده در پزشکی بازسازی مبتنی بر سلول درمانی می شود.
کلید واژگان: بیماری های قلب و عروق، سلول های بنیادی مزانشیمی، miR-1، تکنیک هایBackground and ObjectivesCardiovascular disease is one of the leading causes of death worldwide. Mesenchymal stem cells (MSCs) are one of the most common sources of cell-based therapies in heart regeneration. There are several approaches to differentiate MSCs into cardiac-like cells, such as genetic modification. In addition, using of 3D culture, such as hydrogels, increases the efficiency of differentiation.
MethodsIn the present study, lentiviruses containing microRNA 1 (miR- 1) and myocardium (Myocd) were co-transducted to mouse adipose-derived MSCs. Three days after, transduced MSCs were transferred to a hydrogel containing chitosan and collagen. After 21 days, the differentiation of encapsulated cells was evaluated. In this regard, the expression of cardiac markers such as NK2 homeobox 5 (Nkx2-5), GATA binding protein 4 (Gata4) and troponin T type 2 (Tnnt2) at the level of gene and protein were investigated.
ResultsThe results of real-time quantitative polymerase chain reaction (qRT-PCR) and immunocytochemistry showed that co-induction of miR-1 and Myocd in MSCs followed by transfer to composite hydrogel increased the expression of cardiac markers.
ConclusionThe use of 3D culture such as chitosan/collagen hydrogel improves the differentiation of MSCs and subsequently obtains more mature cells for use in cell-based regenerative medicine
Keywords: Cardiovascular diseases, Mesenchymal stem cells, miR-1, Organ culture techniques, Cell differentiation -
زمینه و هدف
آریتمی های دهلیزی و بطنی شایع ترین عوارض بعد از جراحی عروق کرونر هستند. استفاده از بای پس قلبی- ریوی کاهش منیزیم خون را باعث می شود. تاثیر سطح سرمی منیزیم و تجویز منیزیم کمکی در پیشگیری از ایجاد این آریتمی ها مورد بحث است. هدف از این مطالعه بررسی رابطه سطح سرمی منیزیم و رژیم های کمکی رایج (2 تا 4 گرم(با آریتمی های پیرامون عمل است.
روش بررسیسطح سرمی منیزیم در بیماران کاندید جراحی قلب عروق کرونری در سه نوبت)ابتدا بیهوشی، بدو ورود به بخش مراقبت های ویژه و صبح روز اول پس از عمل(اندازه گیری شد. به علاوه بیماران از نظر ریتم اولیه و عوامل موثر بر سطح منیزیم سرم مانند کراتینین، حجم ادرار و دریافت دیورتیک بررسی شدند. مقدار منیزیم کمکی در اتاق عمل و بخش مراقبت های ویژه ثبت شد و بیماران از نظر بروز آریتمی طی سه روز اول پس از عمل بررسی شدند.
یافته هامیانگین منیزیم سرمی بیماران مورد بررسی در نوبت اول، دوم و سوم به ترتیب 2.2 (0.5)، 2.6 (0.6) و 2.4 (0.6) میلی گرم در دسی لیتر و میانگین منیزیم کمکی دریافتی 2.5 (1.2) گرم بود. از 164 بیمار، 51 بیمار (%31) به آریتمی پس از عمل دچار شدند. هر چند اختلاف سطح سرمی منیزیم در سه نوبت قابل ملاحظه بود (P<0.001)، مقادیر در محدوده طبیعی قرار داشتند. هر چند سطح منیزیم بیماران دچار آریتمی از فاقد آریتمی بالاتر بود (2.25 در مقابل (2.14 دو گروه تفاوت قابل ملاحظه ای نداشتند.
نتیجه گیریبا تجویز منیزیم به روش رایج در سطح سرمی منیزیم سرم تغییر قابل ملاحظه ای ایجاد نمی شود. همچنین برخلاف انتظار رابطه ای بین سطح سرمی منیزیم و آریتمی پس از عمل دیده نشد. بنابراین هر چند تجویز منیزیم در محدوده رایج تاثیری در میزان بروز آریتمی پس از عمل ندارد برای حفظ منیزیم سرم در حد طبیعی ضروری است.
کلید واژگان: آریتمی، جراحی عروق کرونر، منیزیمBackgroundAtrial and ventricular arrhythmias are among the most common complications after coronary artery bypass graft (CABG) surgery. Previous studies demonstrated that cardiopulmonary bypass itself results in reduced serum magnesium levels. In this study, we evaluated the effect of total blood magnesium level (TMG) on the prevention of perioperative arrhythmias with routine regimens of 2-4 grams supplemental magnesium (SMG).
MethodsTMG was measured in patients who were scheduled for CABG on three occasions: just before anesthesia, just after entering the intensive care unit (ICU) after completion of the sugery, and on the first morning after the operation. Patients were evaluated for primary cardiac rhythm and other variables that could have an influence on the magnesium level, including serum creatinine, urine output in the operating room and diuretic therapy. The SMG dosage was also recorded in the operating room and ICU. Patients were then evaluated for the rate and type of arrhythmia for the next three days.
ResultsThe mean TMG levels in 174 cases were 2.2 (0.5), 2.6 (0.6) and 2.4 (0.6) mg/dl for the three occasions, respectively. The mean SMG was 2.5 (1.2) grams. Of 164 patients, 51 (31%) developed the following post-operative arrhythmias: AF (7.3%), non- AF SVA (15.2%) and ventricular (16.5%). The mean serum creatinine level and urine output were 1.2 mg/dl and 1800 ml, respectively. Although there was a significant difference between the TMG levels on the three different occasions (P<0.001), all values were within normal range. When we stratified the TMG levels of the patients based on administered SMG, the Mentel-Haenszel test revealed no significant difference between the first and third TMG (P=0.6). Although the TMG levels were higher in arrhythmic patients compared to those without arrhythmia (2.25 vs. 2.14 mg/dl), both values were within the normal range and there was no significant difference between the two groups. Serum creatinine levels and urine volume were not related to TMG levels.
ConclusionThis study indicates that routine magnesium administration has no significant effect on SMG levels. Also, serum creatinine and urine output are not determinant factors for SMG administration. There was no correlation between TMG levels and perioperative arrhythmia. We conclude that the routine regimen of magnesium administration has no effect on the incidence of perioperative arrhythmia, though it is necessary for maintaining normal magnesium levels.
Keywords: Arrhythmia, Coronary artery surgery, Magnesium
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.