سلول‌هاي اندوتليال يا سلول‌هاي پوشاننده عروق و همچنين سلول‌هاي پيش ساز آن‌ها سلول‌هايي هستند كه بطور وسيعي در تحقيقات باليني در حوزه بيماري‌‌هاي قلب و عروق و همچنين در شاخه مهندسي بافت جهت ساخت رگ مصنوعي كاربرد دارند. جهت رشد و تكثير سلول‌هاي اندوتليال و پيش ساز آن‌ها در محيط آزمايشگاه نياز به محيط‌هاي كشت اختصاصي است كه شرايط رشد و تكثير را براي اين سلول‌ها فراهم مي‌كنند. محيط‌هاي كشت اختصاصي سلول‌هاي اندوتليال متشكل از يك محيط پايه و چندين فاكتور رشد اختصاصي است كه به دليل دارا بودن فاكتورهاي رشد در مقايسه محيط‌هاي ديگر بسيار گرانتر هستند. از آنجائيكه توليد اين نوع محيط‌ها در انحصار تنها چند كمپاني خارجي است و ميزان فاكتورهاي رشد استفاده شده در اين محيط‌ها نيز تحت ليسانس اين كمپاني‌ها است. بنابراين يافتن فرمول غلظت مناسب از فاكتورهاي رشد براي اين محيط گامي است كه در راه توليد اين محيط در پژوهشگاه رويان برداشته شده است. بدين ترتيب دست‌يابي به راهكار توليد اين نوع محيط اختصاصي در داخل كشور و با استفاده از پروتئين‌هاي نوتركيب ساخت داخل، باعث رفع وابستگي تحقيقات و توسعه علوم زيستي به ويژه سلول‌هاي بنيادي كشور به اين محيط مي‌شود و همچنين امكان دسترسي به اين محيط با هزينه كمتر براي پژوهشگران داخلي فراهم مي‌شود.

به دليل وقوع بالاي حوادث مختلف بالاخص حوادث رانندگي و همچنين تجربه يك جنگ تحميلي 8 ساله در كشور ما، همواره ضايعات نخاعي و مسائل مربوط به آن يكي از نگرانيها و دغدغه هاي جامعه پزشكي به ويژه جراحان مغز و اعصاب وصدمات نخاعي و خانواده هاي وابسته به اين مصدومين بوده است. (4) هر روشي علمي جديد قبل از اينكه برروي انسان و بصورت كلينيكال آزمايش شود بايد بر روي حيوانات آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گيرد. ابتدائي ترين روشهاي ايجاد آسيب هاي نخاعي شامل انداختن حيوان از ارتفاع يا زدن با چوب يا يك صفحه فشرده به پشت حيوان بود.(1) در سال 1911 آقاي آلن اولين بار يك تكنيك جديد را گزارش داد كه در آن صدمه ها با استاندارد (دقت و كيفيت بهتري ايجاد شد. آلن در ابتدا بافت نرم و سپس يكي از استخوانهاي ستون مهره را برداشت و يك وزن مشخص را از ارتفاع مشخص در داخل يك لوله بر روي نخاع در معرض ديد قرار گرفته رها كرد(1) روشهاي مختلفي(contusion , compression , transaction (22) براي ايجاد ضايعه نخاعي وجود دارد كه هر كدام مزايا و معايبي دارند. از اين ميان، يكي از كاربردي ترين شيوها معرفي مي گردد. روش Contusion كه شامل شيوه Allen مي باشد.(1) بر آن شديم تا در اين مطالعه از ميان روشهاي موجود روش Modified Allen را براي ايجاد مدل آسيب نخاعي توسط وسيله اي كه از نمونه خارجي و پيشرفته آن (NYU(10) الگو برداري شده بر روي ميمون Rhesus macaca mulata كه از ميان حيوانات مختلف شباهت ظاهري و ژنتيكي بيشتر به انسان دارد انتخاب نماييم ، 5 قلاده ميمون Rhesus maccac mulata در آزمايشگاه صدمات نخاع پژوهشگاه رويان واقع در بيمارستان لقمان نگهداري شدند. در روز جراحي ميمونها تحت بيهشي كتامين mg / kg15 و زايلازين mg / kg 4 . 0 به مدت 30 دقيقه بيهوش گرديدند. پس از الامينكتومي در سطح T10 , T9 نخاع در معرض ديد قرار گرفت .وسيله مورد نظر بروي نخاع سوار شد و دو دفعه وزنه 50گرمي از ارتفاع 12 سانتي متري بروي صفحه فشرده mm10 كه در تماس با نخاع بود وارد شد . لازم بود قبل و بعد از ضربه (تا 36ساعت) براي اطمينان از سلامتي نخاع و صحت عمل ضربه از هر يك از ميمون ها MRI تهيه شود MRI (دستگاه با قدرت ۱۰۵ تسلا T1W و T2W از نخاع در مقاطع Sogital و Axial در فاصله مهره C5 تا 712 و L1 تهيه شد. حدود سه ماه پس از ايجاد مدل براي بررسي بهتر ميكروسكوپي و پاتولوژي ضايعه در نخاع از هر يك از ميمونها اتوپسي صورت گرفت. در تمامي نمونه ها پس از وارد آمدن ضربه، تغييرات سيگنال بصورت افزايش سيگنال در t1و t2، در مقاطع ساجيتال و آگزيال در ناحيه ضربه T9 - T10 ناشي از هماتوم، التهاب ، فشار بر روي نخاع و تخريب نسج مشاهده شد. در بررسي هاي هيستو پاتولوژيك بروش H & E نواحي بالاتر و پايين تر از كانون ضايعه كانال آپانديمي مركزي بطور سالم رويت و بقاياي نسج عصبي نخاع درمركز رويت مي شد . پاره اي از سلولهاي نورونال كروماتوليز مركزي را نشان مي دادند و نسج آستروگليال واكوئلي فراوان كه نشانگر اسكار گليال بود بفراواني رويت مي گرديد. در برش هايي كه از كانون ضايعه در در تمامي نمونه ها صورت گرفته بود كليه نسج تخريب شده و دژنرسانس واكوئلر شديد رويت گرديد. بقاياي كانال تخريب شده نخاعي بدون اثري از سلولهاي پوششي اپانديمال مشاهده شد. هيچگونه اثري از نورون ها ديده نمي شد. با توجه به نتايج حاصله و مقايسه اين نتايج با نتايج ديگر محققين در اين زمينه كه از روشهاي مختلفي براي ايجاد مدل استفاده كرده اند ، نشان ميدهد روش اصلاح شده آلن (11و12) و وسيله اي كه براي اين منظور ساخته شده از كارايي لازم براي ايجاد مدل نخاعي شبيه به مدل باليني برخوردار است. لازم به ذكر است تهيه دستگاه NYU impactor بسيار سخت و كار با آن پيچيدگي خاص دارد و تهيه آن مستلزم صرف وقط و هزينه بسيار دارد و از طرفي اين دستگاه براي كار بر روي حيوانات بزرگتر مانند گوسفند سگ و ميمون بعلت ابعاد كوچك قابل استفاده نمي باشد در صورتي كه وسيله ساخته شده بسيار ساده و ارزان ميباشد و قابليت استفاده بر روي انواع حيوانات با اندازه هاي متفاوت مي باشد.

مهندسي بافت چندي است كه به عنوان يك رويكرد جديد درطب ترميم جايگاه خاصي را بدست آورده است. تاكنون روش هاي مختاف دارويي و سلول درماني با انواع مختلف سلول هاي بنيادي به علت ايجاد تحريك سيستم ايمني و تومورزايي نتوانسته موفقيت چشم گيري را بدست آورد. لذا تحقيقات در سال هاي اخير در زمينه مهندسي بافت به سمت استفاده از داربست هايي طبيعي مشابه به بدن سوق داده شده است. هدف از انجام اين پروژه ساخت داربست اسفنجي با استفاده از ماتريس پرده پريكارد با روش خشكايش انجمادي است. به علت اينكه در سكته هاي قلبي قسمتي از عضله قلب دچار آسيب شده و از ذست مي رود بهترين جايگزين براي آن استفاده از پچ هاي قلبي است كه ماتريس آن نزديكترين مشابهت به ماتريس قلب را داشته باشد كه در اين پروژه از پرده پريكارد استفاده شد. پرده پريكارد پس از آسلولار شدن تبديل به ژل پريكارد مي شود و ژل با روش خشكايش انجمادي به اسفنج تبديل مي شود. اين اسفنج ميتواند در زمينه كاربردهاي مهندسي بافت قلب كاربردهاي بسياري داشته باشد.

در اين اختراع، در مرحله‌ي اول براي تهيه‌ي پلي‌يورتان‌هاي برپايه‌ي آلژينات، پيش‌پليمرهاي مختوم به گروه‌هاي ايزوسياناتي از واكنش مقادير معيني از تركيبات دو يا چندعاملي داراي گروه‌هاي ايزوسيانات و هيدروكسيل، حاصل گرديدند. سپس مقدار مناسبي از يك يا چند زنجيرافزاينده‌ي دي‌الي يا دي‌آميني به همراه مشتقات محلول آلژيناتي در حلال‌هاي آلي با پيش‌پليمر مذكور واكنش داده شدند. در نهايت، داربست مورد نظر در طي فرايند ريخته‌گري حاصل گرديد. پس از شناسايي شيميايي داربست‌هاي تهيه شده، طبيعت زيست‌سازگار اين پليمرها با آزمون‌هاي مختلف زيستي اثبات گرديد. اين داربست‌ها مي‌توانند به عنوان يك جايگزين مناسب در مهندسي بافت پوست كاربرد داشته باشند.

امروزه طب ترميمي، بهترين مسير جايگزيني بافتهاي از دست رفته طي انواع بيماريها و يا حوادث تروماتيك مي باشد. در راهكار مهندسي بافت سلولهاي بافت مورد نظر روي بستر سه بعدي قرار داده شده و بافت مصنوعي ساخته مي شود. چالش عمده در اين زمينه، رگزايي است كه با توجه به اهميت خونرساني كافي به سلولهاي پيوند شده روشهاي متعددي براي حل آن به كار گرفته شده است. غالب اين روشها بسيار پرهزينه بوده و با توجه به ناپايداري و طول عمر كوتاه فاكتورهاي رشد از كارايي لازم برخوردار نيستند. روش پيشنهادي در اين طرح، پيوند سلولهاي بنيادي مزانشيمي مشتق از سلولهاي بنيادي جنيني انساني با بيش بيان القا پذير فاكتور رشد اندوتليالي عروقي، به عنوان سلول تسريع كننده رگزايي به همراه سلول مورد نياز براي بافت مصنوعي است. پيوند اين سلولها رگزايي را تسريع كرده و در نتيجه بقاي سلول مورد نياز و عملكرد طبيعي آن حفظ مي شود. بعلاوه اين روند از نظر اقتصادي نسبت به ساير روشها بصرفه بوده و با بيان سطوح بالاتري از فاكتور رشد كارايي بهتري دارد. مزيت ديگر اين سيستم القاپذير بودن بيان فاكتور رشد اندوتليالي عروقي است كه فقط در صورت وجود تتراسايكلين در محيط بيان صورت مي گيرد و در عدم حضور آن ژن خاموش شده و از عوارض احتمالي بيان دائمي آن جلوگيري مي شود.

در اين اختراع براي اولين بار در ايران توليد سلولهاي ريه (سلولهاي اپيتليالي تيپII) از سلولهاي بنيادي جنيني موشي جهت سلول درماني بيماران سندرم زجر تنفسي را امكان پذير كرد. همچنين اولين گزارش تمايز پيش ساز سلولهاي AETII از سلولهاي اندو درمي القاء يافته توسط IDE2 در دنيا است. در نتيجه اين اختراع٬ توانايي كشور براي ايجاد يك منبع بزرگ از اين سلول ها براي درمان مبتني بر سلول در بيماريهاي ريوي خصوصا سندرم زجر تنفسي نوزادان افزايش خواهد داد.

مهندسي بافت چندي است كه به عنوان يك رويكرد جديد درطب ترميم جايگاه خاصي را بدست آورده است. تاكنون روش هاي مختلف دارويي و سلول درماني با انواع مختلف سلول¬هاي بنيادي به علت ايجاد تحريك سيستم ايمني و تومورزايي نتوانسته موفقيت چشم¬گيري را بدست آورد. لذا تحقيقات در سال هاي اخير در زمينه مهندسي بافت به سمت استفاده از داربست¬هايي طبيعي مشابه به بدن سوق داده شده است. هدف از انجام اين پروژه ساخت داربست اسفنجي با استفاده از ماده خارج سلولي عضله با روش خشكايش انجمادي است. به علت اينكه در ضايعات ماهيچه¬اي قسمتي از عضله دچار آسيب شده و از دست مي¬رود بهترين جايگزين براي آن استفاده از پچ¬هايي است كه ماتريس آن نزديكترين مشابهت به ماتريس عضله را داشته باشد كه در اين پروژه از عضله ران رت ويستار استفاده شد. عضله پس از آسلولار شدن تبديل به ژل عضله مي¬شود و ژل با روش خشكايش انجمادي به اسفنج تبديل مي¬شود. اين اسفنج مي¬تواند در زمينه كاربردهاي مهندسي بافت ماهيچه كاربردهاي بسياري داشته باشد.

توليد اين موش متعلق به حوزه تحقيقاتي علوم زيستي، ژنتيك و پزشكي مي باشد. در موش تراريخت با سلول هاي پانكراسي سبز فلورسنت (Pdx1-EGFP) ژن توليد كننده پروتئين فلورسنت سبز (EGFP) تحت كنترل پروموتر ژن مختص سلول هاي بتاي پانكراس بنام Pdx1 بيان مي شود. همانطور كه گفته شد اين پروموتر تنها (بطور اختصاصي) در سلول هاي بتاي پانكراس بيان مي گردد و اين سلول ها وظيفه ترشح انسولين را بر عهده دارند بنابراين موش تراريخت حاصل مي تواند ابزاري بسيار قوي در مطالعات زيست شناسي سلول هاي ترشح كننده انسولين و نيز تحقيقات درمان براي ديابت نوع يك باشد.

توليد اين موش متعلق به حوزه تحقيقاتي علوم زيستي، ژنتيك و پزشكي مي باشد. در موش تراريخت سبز مقاوم به آنتي بيوتيك پورومايسين ( pCAG-EGFP-ires-PuroR) دو ژن توليد كننده پروتئين فلورسنت سبز (EGFP) و پروتئين مقاوم به آنتي‌بيوتيك پورومايسين (PuroR) همزمان و تحت كنترل يك پروموتر واحد به نام CAG بيان مي‌شوند. اين پروموتر از پروموترهاي قوي است كه در تمام انواع سلول‌ها مي‌تواند بيان شود. تمامي انواع سلولهاي بدن اين موش علاوه بر توليد پروتئين فلئورسنت سبزرنگ كه آنها را به راحتي قابل شناسايي و رديابي مي كند، حاوي ژن مقاوم به آنتي بيوتيك پورومايسين نيز هستندكه مي توانند در مطالعات مربوط به انتخاب نوع خاصي از سلولها مورد استفاده قرار گيرند.