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.

سامانه ي تشكيل شونده در موضع بر پايه ي PLGA حاوي hGH با استفاده از حلال PEG-DME و پايدار كننده ي Tris(hydroxymethyl) aminomethane-HCl تهيه شد. اين محصول داراي يك سرنگ محلول پليمري حاوي پليمر PLGA 502H و حلال PEG-DME و همچنين يك سرنگ دارويي حاوي hGH به همراه Tris ، ساكارز، تويين 80، متيونين و فسفات در سرنگ دارويي است.به منظور استفاده سرنگ ها به يكديگر متصل شده و با حركات رفت و برگشتي دو سرنگ مخلوط و يك سوسپانسيون همگن براي تزريق آماده مي شود. در آزمايش هاي برون تني ، درصد رهايش تجمعي hGH در اين سامانه از حدود 14 درصد( بدون (Tris به 76 درصد ( با Tris ) مي رسد. بررسي ويژگي هاي اين سامانه نشان داد كه نفوذ آب، اتصالات كانال هاي داخلي، منافذ سطحي و آبدوستي در آن افزايش يافته و اسيديته در اين سيستم كاهش مي يابد. نتايج مطالعات درون تني در خرگوش نيز نشان داد كه هيچ اختلاف آماري معني داري در غلظت سرمي hGH و IGF-1 ، بين دو گروه خرگوش دريافت كننده ي سامانه ي تهيه شده (گروه آزمون) و گروهي كه داراي تزريق روزانه محصول تجاري Norditropin ® قلمي (گروه كنترل مثبت) ، در مدت 14 روزديده نشد. همچنين آزمايشات نشان دادند ، اختلاف آماري معني داري در گروه آزمون و خرگوش ها بدون تزريق (گروه كنترل منفي) نسبت به غلظت سرمي IGF-1 ديده مي شود. همچنين اين سيستم باعث التهاب كمتر بافت ها نسبت به محصولات ISI حاوي NMP و THAM مي شود.

ورود علم مهندسي بافت به حوزه توليدمثل، آينده روشني را در تحقق اهداف درماني نويد مي¬دهد. بازسازي بافتهاي تناسلي مانند رحم، واژن، پيشابراه و ... از جمله مواردي است كه ردپاي \\"طب بازساختي\\" در موضوع توليدمثل و اهميت آن را نشان مي دهد. تخمدان مصنوعي جلوه ديگري از آثار مهندسي بافت در علوم ناباروري است كه روياي مادر شدن را به بيماران سرطاني هديه مي دهد. به منظور ساخت تخمدان مصنوعي تهيه داربست مناسب ضروري است. در اين مطالعه از ژله وارتون استفاده گرديده كه جزء پسماندهاي زايمان مي باشد و ماده¬اي در دسترس است. پس از سلول زدايي ژله وارتون انساني با استفاده از تركيب SDS، EDTA و Tris، ارزيابي هاي لازم براي تعيين كيفيت ماتريكس باقي مانده صورت گرفت. سپس فوليكول هاي جداسازي شده از بافت تخمدان در هيدروژل ژله وارتون جاگذاري شد و يك ساختار سه بعدي به مثابه \\"تخمدان مصنوعي\\"، به ناحيه زير صفاق پيوند زده شد. دو هفته بعد، تخمدان مصنوعي از بدن خارج و ميزان رشد فوليكولهاي تخمدان در آن ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه عروق خوني در نتيجه پيوند، بخوبي در تخمدان مصنوعي ايجاد شده و فوليكولهاي پره آنترال تا مرحله بلوغ، تخمك گذاري و حتي تشكيل جسم زرد پيش رفتند.

هدف از اختراع موجود توليد موش مبتلا به ديابت نوع 2 در اثر رژيم غذايي AGEs و كم تحركي مي باشد. القاي موش ديابتي بوسيله كم تحركي و افزايش مصرف غذا حاوي AGEs (Advanced Glycation End products) انجام شده است. ميزان AGEs بصورت كاملا طبيعي و بصورت فرآوري شده افزايش مي يابد كه اين فرآيند كاملا شبيه غذاهاي انساني است و بصورت شيميايي به جيره هاي غذايي افزوده نشده است. همچنين، با توجه به اينكه القاي ديابت با كمك داروهاي شيميايي ناكارآمد است و بطور كامل سبب القاي ديابت نوع 2 نمي گردد و از سوي ديگر اختلالات ژنتيكي نيز شبيه به مدل انساني نمي باشد. نكته حائز اهميت اين است كه در اين اختراع دو عامل مهم در زندگي انسان ها يعني رژيم غذايي و فعاليت بدني كه نقش كليدي در چاقي و ديابت دارد در نظر گرفته شده است. در واقع اين اختراع شبيه سازي جامعه امروزي از لحاظ تغذيه و سبك زندگي مي باشد و نكته مهم و متمايز نسبت به ساير اختراعات ديگر مي باشد.

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.

هورمون محرك فوليكولي (FSH ) با تنظيم توليد سلول هاي جنسي و هورمون هاي استروئيدي، نقش محوري و اساسي در توليدمثل ايفا مي كند. كاربرد اين هورمون در درمان ناباروري بسيار حياتي مي باشد و اين امر ضرورت تحقيقات بر روي اين گونه داروها و توليد محصولات نوتركيب را توجيه پذير مي سازد. از آنجايي كه امروزه تقاضاي زيادي براي توليد چندين تخمك در هر دوره جنسي در ماديان وجود دارد لذا توليد نوع نوتركيب FSH اسبي از جنبه كاربرد هاي تجاري در ماديان بسيار حائز اهميت است. براي تحقق اين هدف توالي نوكلئوتيدي كد كننده FSH اسبي از بافت هيپوفيز قدامي نژاد دورگ تركمن- توربرد، استخراج و توالي DNA مربوط به هر دو زير واحد آلفا و بتاي اين هورمون، با استفاده از پرايمرهاي اختصاصي تكثير شد. پس از كلون سازي توالي هاي نوكلئوتيدي هر دو زنجيره درون وكتور واسطهpTZ57R/T و تاييد آن، اين دو زنجيره، درون وكتور بياني متناسب با سلول ميزبان مخمري Pichia pastoris، يعني وكتور pPIC-9 ، ساب كلون گرديدند. سازه نوتركيب پس از خطي شدن، به ژنوم مخمر ترانسفورم و تاييديه حضور ژن در ژنوم مخمر انجام شد. مخمر هاي داراي سازه نوتركيب براي تحريك بيان و ترشح ژن FSH در محيط كشت BMMY ، تحت شرايط القايي قرار گرفتند و در پايان، ترشح پروتئين FSH اسبي نوتركيب در محيط كشت القايي مخمر با استفاده از آنتي بادي هاي اختصاصي بررسي و تاييد شد. توليد هورمون نوتركيب FSH اسب نژاد دورگ تركمن-توربرد ايراني كه براي اولين بار در دنيا با استفاده از سيستم بياني Pichia pastoris انجام گرديده، نوآوري اصلي در اين پروژه بشمار ميرود؛ اما دستآورد ويژه ، راه اندازي و ايجاد دانش فني توليد هورمون هاي نوتركيب موثر در ناباروري با كمك سيستم ترشحي مخمر بوده كه براي اولين بار در كشور گزارش گرديده تا كشور بتواند در زمينه درمان ناباروري هم راستا با دانش روز گام بردارد.

مهندسي كشت سلول چندي است كه به عنوان يك درمان جايگزين در بيماريهاي مادرزادي و اكتسابي سيستم ادراري – تناسلي به كار مي رود. از مواد سنتتيك مثل تفلون، سيليكون و ذرات كربن به طور تجربي در مجرا و گردن مثانه جهت درمان بي اختياري ادراري استفاده شده است ولي استفاده از اين درمانها با محدوديتهايي در موفقيت همراه بوده است از جمله : التهاب مزمن، واكنش جسم خارجي، آبسه هاي اطراف مجرا، صدمه به مثانه و پيشابراه ، انسداد سيستم ادراري و رتانسيون ادرار، اختلالات عملكردي حين ادرار كردن (voiding dysfunction) مهاجرت به بافتهاي داخلي و آمبولي ريه. لذا تحقيقات در چند سال اخير به سمت استفاده از بافتهاي طبيعي دستگاه ادراري جهت ترميم ضايعات و يا تقويت دستگاه ادراري سوق داده شده است. هدف از انجام پروژه به دست آوردن سلول هاي عضلاني جهت استفاده در آينده براي درمان بي اختياري استرسي ادراري است. از علل بي اختياري استرسي ادراري مي توان به (ISD) Intrinsic Sphincter Deficiency و ضعف بافتهاي حمايت كننده يورترا را نام برد و با تزريق سلولهاي عضلاني به اسفنكتر مثانه و پيشابراه علاوه بر اثر حجم دهندگي آنها مي توان از پتانسيل اين سلولها براي ترميم و تمايز بافت و در واقع بهبود عملكرد اسفنكتر استفاده نمود. جهت نيل به اين هدف، نمونه عضلاني از عضله دلتوئيد بيماران مبتلا به بي اختياري تهيه شده و جهت جداسازي و كشت سلولهاي عضلاني از آن استفاده مي شود.

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.

هدف از مهندسي بافت تقليد از طبيعت براي حل محدوديت هاي معالجات كلينيكي ودرماني است. مهندسي بافت براساس سه تركيب اصلي بافت هاي بيولوژكي يعني ماتريكس خارج سلولي ٬مولكول هاي پيام رسان و سلول، ايجاد شده است. كه به ترتيب توسط داربست ٬فاكتورهاي رشد وسلول شبيه سازي مي شود. يكي از عمده مشكلات داربست هاي سنتتيك رد پيوند آنها توسط سيستم ايمني بدن است.اين درحالي است كه داربست هاي طبيعي تقريبا فاقد اين مشكل مي باشند. داربست هاي تهيه شده از پليمر هاي طبيعي به دليل زيست تخريب پذيري و زيست سازگاري و در دسترس بودن ، حداقل پاسخ التهابي، و قيمت مناسب، گزينه هايي مناسب جهت استفاده در مهندسي بافت مي باشند. استفاده ازداربستي اسفنجي با منشا ماتريكس خارج سلولي پرده آمنيوتيك باتوجه به مقادير زيادي از انواع كلاژنها،پروتئوگليكانها، گليكوپروتئينهاويكسري فاكتورهاي رشدمانند انواع TGF-βهاي ترشح شده به وسيله سلول هاي فيبروبلاست، يكي از راهكارهاي مناسب در بازسازي پوست افراد دچار سوختگي به حساب مي آيد. با توجه به هزينه هاي بالاي جايگزين هاي تجاري بافت پوست، امكان خريد اين گونه پوشش هاي پوستي براي بيماران سوختگي وجودندارد٬لذا فراهم سازي جايگزين هاي مناسب پوستي با كمترين هزينه در داخل كشور وبومي سازي آن ،امري ضروري به نظر مي رسد.

در روش هاي معمول جداسازي اسپرم از مايع مني كه اساساً به دو روش Swim down و Swim up صورت مي گيرد، در صورت اندك بودن تعداد اسپرم هاي متحرك و يا همراه بودن اين اسپرم هاي اندك متحرك با تعداد زيادي اسپرم هاي غير متحرك، بافت بيضه و يا گلبول هاي قرمز و سفيد، امكان از دست رفتن و مفقود شدن آنها و متوقف شدن سيكل ICSI وجود دارد. لذا در اين طرح تلاش گرديده است با به كارگيري روشي موثر جهت جدا نمودن اسپرم هاي متحرك از مايع مني، همين تعداد اندك اسپرم متحرك را حفظ نمود. به طور خلاصه در اين روش، قطرات در پليت ميكرواينجكشن طوري چيده شده اند كه در كوتاهترين زمان، امكان گرفتن اسپرم توسط سوزن اينجكشن و تزريق آن فراهم مي گردد. همچنين در اين روش تمام مايع مني شستشو داده شده تنها به يك قطره PVP منتقل مي گردد كه موجب افزايش سطح قطره و در نتيجه كاهش فشار سطحي قطره مي گردد. بنابراين اسپرم هاي متحرك به حاشيه قطره رفته و در آنجا تجمع نموده و بدين ترتيب نه تنها اسپرمي حذف نمي گردد، بلكه در كوتاهترين زمان ممكن، اسپرم هاي متحرك جدا و تزريق مي گردند.