توسعه داربست نانوليفي پلي يورتان براي مهندسي بافت واژن

Development of polyurethane nanofibers scaffold for vaginal tissue engineering

زمينه و هدف فقدان يا عدم تشكيل واژن در اثر اختلالات هورموني و تمايز جنسي در دوران جنيني، عوارض ناشي از ضربه، آسيب هاي لگني، عفونت هاي تخريب كننده، سرطان و اختلالات دوجنسي از جمله موارد شايعي هستند كه نياز به جراحي ترميمي و بازسازي سيستم تناسلي زنانه را تشديد مي نمايند. هدف از اين مطالعه ارزيابي داربست پلي يورتان الاستومر الكتروريسي شده در ايجاد بستري مناسب براي اتصال و تكثير سلول هاي اپي تليال جهت ترميم و مهندسي بافت واژن مي باشد. مواد و روش ها ابتدا داربست هاي پلي يورتان الاستومر به روش الكتروريسي ساخته شد. خواص فيزيكي و شيميايي داربست ها مشخصه يابي شد. سپس موفولوژي، فعاليت متابوليكي، تكثير و بيان سايتوكراتين سلول هاي اپي تليال استخراج شده از بافت واژن انسان، روي داربست هاي پلي يورتان بترتيب با ميكروسكوپ روبشي الكتروني (SEM)، آزمون MTT، رنگ آميزي هماتوكسيلين- ايوزين (H&E) و فلورسنت مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها قطر نانوالياف پلي يورتان و درصد تخلخل داربست بترتيب 176±322 نانومتر و 2±80 درصد بود. بعد از گذشت 120 روز از زمان تخريب، ميانگين كاهش وزن داربست 2/3 درصد شد. همچنين در تصوير SEM تماميت ساختاري الياف حفظ شده ولي نقاط سفيد كوچك روي نانوالياف ديده شد. تصاوير ميكروسكوپي SEM، آزمون MTT و رنگ آميزي H&E چسبندگي، زنده ماني و رشد سلول هاي اپي تليال روي داربست را نشان دادند. در نهايت بيان سايتوكراتين اين سلول ها روي داربست نانوالياف پلي يورتان با رنگ آميزي فلورسنت تاييد شد. نتيجه گيري نتايج اين پژوهش نشان داد كه داربست نانوليفي پلي يورتان الاستومر PC-3575A از قابليت هاي منحصر به فردي براي مهندسي بافت واژن برخوردار است.

Introduction Vaginal reconstruction is the choice medical approach in many congenital abnormalities, injuries, or cancers. Reconstructive techniques applying nonvaginal tissues can be associated with more complications. In special situations such as dilatation failure or large defects, surgical vaginoplasty is recommended. In this regard, the main challenge is the lack of sufficient native tissue to reconstruct the organ. Materials and Methods Nanofibrous scaffolds of elastomeric polyurethane (PU) were fabricated by electrospinning. The physical and chemical properties of the scaffolds were characterized. The toxicity and biocompatibility of each scaffold were evaluated by the MTT (3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay using human vaginal epithelial cells (HVECs). Cell homing, proliferation and cytokeratins expression was evaluated on the scaffolds by scanning electron microscopy (SEM), Hematoxylin & Eosin (H&E), and fluorescent staining, respectively. Results Polyurethane nanofibers diameter and porosity of scaffold were 322±176 nm and 80%±2%, respectively. After 120 days of degradation, the average weight loss of the scaffold was 2.3%. The SEM image also preserves the structural integrity of the fibers but shows small white dots on the nanofibers. SEM microscopy images, MTT assay and H&E staining showed adhesion, viability and proliferation of epithelial cells on the scaffold. Finally, the cytokeratine expression of these cells was confirmed by fluorescent staining on the polyurethane nanofibers scaffold. Conclusion The results showed that PC-3575A polyurethane nanofibers scaffold has good potential for vaginal tissue engineering.