کیتوزان و مشتقات آن برای کاربردهای مهندسی بافت
چکیده
مهندسی بافت یک راهبرد درمانی مهم برای پزشکی امروز و آینده است. اخیرا، تحقیقات زیست مواد بیشتر در راستای توسعه داربست های پیشرفته برای پزشکی ترمیمی بوده است. کیتوزان یک پلیمر طبیعی تولید شده از منابع تجدید پذیر می باشد که از پوست صدف و پسماند های صنعت غذا های دریایی بدست می اید. این ماده دارای خصوصیات جدید و منحصر به فردی نظیر زیست سازگاری، زیست تجزیه پذیری، ضد باکتریایی و فعالیت التیام زخم می باشد. به علاوه، مطالعات اخیر نشان داده است که کیتوزان و مشتقات آن، کاندید های مفید و ارزشمندی به عنوان مواد پشتیبان یا داربست برای کاربرد های مهندسی بافت به دلیل ساختار متخلخل خود، خواص تشکیل ژل، سهولت اصلاح شیمیایی، قرابت و مشابهت بالا به ماکرومولکول های زنده یادرون تنی و غیره می باشند. در این مقاله مروری، ما بر انواع مختلف مشتقات کیتوزان و کاربرد آن ها در زمینه های مهندسی بافت نظیر پوست، استخوان، غضروف، کبد، رگ های خونی و عصبی تاکید خواهیم داشت.
1-مقدمه
مهندسی بافت متشکل از یک علم چند رشته ای از جمله اصول بنیادین از مهندسی مواد و زیست شناسی مولکولی می باشد که هدف آن توسعه جایگزین های بیولوژیکی برای بافت ها و اندام های مشکل دار می باشد. به طور کلی، هدف مهندسی بافت تولید قطعات جایگزین زنده برای بدن است. لانگر و واکانتی 1993 گزارش کردند که متداول ترین روش برای مهندسی جایگزین های بیولوژیکی بر اساس سلول های زنده، مولکول های سیگنال و داربست های پلیمری است. سلول ها، ماتریس هایی از بافت جدید سنتز کرده و و در عین حال از طرف بافت های بیمار یا آسیب دیده کار می کنند و این در حالی است که داربست، یک محیط مناسب را برای سلول ها به منظور انجام موثر وظایفی نظیر چسبندگی، تکثیر و تمایز فراهم می کند. عملکرد و وظایف مولکول های سیگنال شامل تسهیل و ارتقای سلول ها برای ترمیم بافت جدید است. در این برنامه ترمیمی، بستر ها نه تنها قالب های سه بعدی موقت برای تشکیل بافت های طراحی شده ارایه می کنند، بلکه امکان پر کردن و آزاد سازی کنترل شده مولکول های سیگنال را می دهد. برای انجام این وظایف در مهندسی بافت، داربست باید نیاز های زیر را براورده کند.
1- زیست سازگار پذیری بافت ها
2- زیست تجزیه پذیری با سرعت برابر با تشکیل بافت جدید
3- عدم سمیت و عدم ایمنوژنسیته
4- خواص مکانیکی بهینه داشته باشد
5- تخلخل و مورفولوژی مناسب برای انتقال سلول ها، گاز ها، متابولیت ها، مواد مغذی و مولکول های سیگنال هم درون داربست و هم بین داربست و محیط محلی
Abstract
Tissue engineering is an important therapeutic strategy for present and future medicine. Recently, functional biomaterial researches have been directed towards the development of improved scaffolds for regenerative medicine. Chitosan is a natural polymer from renewable resources, obtained from shell of shellfish, and the wastes of the seafood industry. It has novel properties such as biocompatibility, biodegradability, antibacterial, and wound-healing activity. Furthermore, recent studies suggested that chitosan and its derivatives are promising candidates as a supporting material for tissue engineering applications owing to their porous structure, gel forming properties, ease of chemical modification, high affinity to in vivo macromolecules, and so on. In this review, we focus on the various types of chitosan derivatives and their use in various tissue engineering applications namely, skin, bone, cartilage, liver, nerve and blood vessel.
1. Introduction
Tissue engineering consists of a multidisciplinary science, including fundamental principles from materials engineering and molecular biology in efforts to develop biological substitutes for failing tissues and organs. In the most general sense, tissue engineering seeks to fabricate living replacement parts for the body. Langer and Vacanti (1993) reported that the most common approach for engineering biological substitutes is based on living cells, signal molecules, and polymer scaffolds. The cells synthesize matrices of new tissue as well as function on behalf of the diseased or damaged tissues, while the scaffold provides the suitable environment for the cells to be able to effectively accomplish their missions such as adherence, proliferation and differentiation. The function of the signal molecules is to facilitate and promote the cells to regenerate new tissue. In this regenerative program, the scaffolds provide not only temporary threedimensional frameworks to form the designed tissues, but also space filling and controlled release of signal molecules. To perform these varied functions in tissue engineering, the scaffold should meet the following requirements: (1) biocompatibility with the tissues, (2) biodegradability at the ideal rate corresponding to the rate of new tissue formation, (3) nontoxicity and nonimmunogenicity, (4) optimal mechanical property, and (5) adequate porosity and morphology for transporting of cells, gases, metabolites, nutrients and signal molecules both within the scaffold and between the scaffold and the local environment
چکیده
1-مقدمه
2- کیتوزان به عنوان ماده پشتیبان بافت
3- مشتقات کیتوزان برای کاربرد های مهندسی بافت
4-کاربرد کیتوزان و مشتقات آن برای اندام های مصنوعی
4-1 پوست
4-2 استخوان
4.3 غضروف
4.4 کبد
4-5 عصب
4-6 رگ های خونی
5-نتیجه گیری
Abstract
Keywords
1. Introduction
2. Chitosan as tissue supporting material
3. Chitosan derivatives for tissue engineering applications
4. Application of chitosan and its derivatives for artificial organs
5. Conclusions
Acknowledgements
References
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه