دانلود مقاله بهبود کارکرد میتوکندری و بازیابی جریان بیوالکتریک ترمیم آسیب عصبی
چکیده
چکیده گرافیکی
کلید واژه ها
1. مقدمه
2. بخش تجربی
2.1. مطالب
2.2. ساخت غشاهای MLT/RGO/PCL، MLT/PCL، RGO/PCL و PCL با الکتروریسی
2.3. سنجش حیات و تکثیر سلولی
2.4. سنجش سطح پروتئین سلولی و mRNA
2.5. جراحی حیوانات
2.6. سنجش بازیابی عملکردی
2.7. سنجش بازیابی الکتروفیزیولوژیکی
2.8. سنجش بازیابی مورفولوژیکی
2.9. ایمونوفلورسانس و رنگ آمیزی ایمونوهیستوشیمی
2.10. تحلیل آماری
3. نتایج
3.1. ساخت و خصوصیات پلتفرم ها
3.2. زیست سازگاری پلتفرم ها در شرایط آزمایشگاهی
3.3. سنجش نشانگرهای عصبی در شرایط آزمایشگاهی
3.4. کاشت NGCs و اثر سمیت در داخل بدن
3.5. رنگ آمیزی ایمونوفلورسانس عصب بازسازی شده
3.6. سنجش عصب بازسازی شده
3.7. سنجش مورفولوژیکی عصب بازسازی شده
4. بحث
5. نتیجه گیری ها
سپاسگزاریها
پیوست A. داده های تکمیلی
منابع
Abstract
Graphical abstract
Keywords
1. Introduction
2. Experimental section
2.1. Materials
2.2. Fabrication of MLT/RGO/PCL, MLT/PCL, RGO/PCL, and PCL membranes by electrospinning
2.3. Cell viability and proliferation assay
2.4. Cell protein and mRNA level assay
2.5. Animal surgery
2.6. Functional recovery assay
2.7. Electrophysiological recovery assay
2.8. Morphological recovery assay
2.9. Immunofluorescence and immunohistochemistry staining assay
2.10. Statistical analysis
3. Results
3.1. Fabrication and characterization of scaffolds
3.2. Biocompatibility of scaffolds In vitro
3.3. Neural markers assay In vitro
3.4. NGCs implantation and toxicity effect in vivo
3.5. Immunofluorescent staining of regenerated nerve
3.6. Assay of regenerated nerve
3.7. Morphological assay of regenerated nerve
4. Discussion
5. Conclusions
Credit author statement
Declaration of competing interest
Acknowledgements
Appendix A. Supplementary data
References
چکیده
آسیب عصب محیطی معمولاً عملکردهای عصبی را مختل می کند. استرس اکسیداتیو بیش از حد و جریان بیوالکتریکی مختل شده باعث ایجاد یک ریز محیط متخاصم می شود و از بازسازی عصبی جلوگیری می کند. بنابراین، توسعه محصولات مهندسی بافت که به کاهش ضایعات اکسیداتیو و بازیابی سیگنال‌های بیوالکتریکی کمک می‌کنند، ضروری است. ملاتونین (MLT) یک هورمون درون زای مهم است که تجمع گونه های فعال اکسیژن را کاهش می دهد. گرافن اکسید احیا شده (RGO) دارای رسانایی الکتریکی عالی و زیست سازگاری است. در این مطالعه، پلتفرم کامپوزیتی چندلایه MLT/RGO/Polycaprolactone (PCL) با نانوساختارهای مهره‌ای برای بهبود اتصال و تکثیر سلولی ساخته شد. همچنین خواص مکانیکی پایداری را با مدول الاستیک بالا و یکپارچگی ساختاری تضمین شده برای بازسازی عصب نشان داد. رنگ‌آمیزی سلول‌های زنده/مرده و کیت شمارش سلولی برای ارزیابی سمیت پلتفرم انجام شد. رنگ آمیزی JC-1 برای ارزیابی پتانسیل میتوکندری انجام شد. داربست کامپوزیتی یک رابط زیست سازگار برای زنده ماندن سلول و تولید ATP را برای تامین انرژی بهبود بخشید. پلتفرم با تجزیه و تحلیل مسیر راه رفتن و ارزیابی الکتروفیزیولوژیک، بهبود عملکرد حسی و حرکتی را بهبود بخشید، آپوپتوز سلول شوان را کاهش داد و تکثیر آن را افزایش داد. با افزایش سطح S100β، پروتئین پایه میلین، β3-توبولین و GAP43 باعث تحریک بیشتر میلین و رشد آکسون شد. یافته‌ها بازیابی عملکردی و مورفولوژیکی توسط این پلتفرم بیومیمتیک را نشان داد و پتانسیل آن را برای کاربرد ترجمه نشان داد.
توجه! این متن ترجمه ماشینی بوده و توسط مترجمین ای ترجمه، ترجمه نشده است.
Abstract
Peripheral nerve injury usually impairs neurological functions. The excessive oxidative stress and disrupted bioelectrical conduction gives rise to a hostile microenvironment and impedes nerve regeneration. Therefore, it is of urgent need to develop tissue engineering products which help alleviate the oxidative insults and restore bioelectrical signals. Melatonin (MLT) is an important endogenous hormone that diminishes the accumulation of reactive oxygen species. Reduced graphene oxide (RGO) possesses the excellent electrical conductivity and biocompatibility. In this study, a multilayered MLT/RGO/Polycaprolactone (PCL) composite scaffold was fabricated with beaded nanostructures to improve cell attachment and proliferation. It also exhibited stable mechanical properties by high elastic modulus and guaranteed structural integrity for nerve regeneration. The live/ dead cell staining and cell counting kit assay were performed to evaluate the toxicity of the scaffold. JC-1 staining was carried out to assess the mitochondrial potential. The composite scaffold provided a biocompatible interface for cell viability and improved ATP production for energy supply. The scaffold improved the sensory and locomotor function recovery by walking track analysis and electrophysiological evaluation, reduced Schwann cell apoptosis and increased its proliferation. It further stimulated myelination and axonal outgrowth by enhancing S100β, myelin basic protein, β3-tubulin, and GAP43 levels. The findings demonstrated functional and morphological recovery by this biomimetic scaffold and indicated its potential for translational application.
Introduction
Peripheral nerve defect is usually caused by traumatic accidents as a huge clinical challenge. The autologous nerve transplantation is the gold standard applied for long defects of nerve tissue, especially when the direct end-to-end suture is not suitable [1]. The primary disadvantage of autograft transplantation is the loss of function in the donor site and the limitation of donor tissue [2–4]. Nerve tissue engineering scaffolds are under rapid development to promote peripheral nerve regeneration as a type of promising alternative therapy [5].
Conclusions
In this study, the traditional electrospinning method was used to fabricate MLT/RGO/PCL composite scaffolds with excellent mechanical properties, biocompatibility, and electrical conductivity. The effects of MLT/RGO/PCL scaffolds on nerve regeneration were verified both in vitro and in vivo, and the results above demonstrated the excellent functional and morphological recovery in MLT/RGO/PCL group which were similar in autograft group at 8 weeks after nerve injury. The findings indicated the potential of MLT/RGO/PCL composite scaffolds for neural engineering applications.