ارزیابی تمایز استخوانی سلول­های بنیادی مزانشیمی کشت شده بر روی داربست پلی-سوربیتول­سباسات تحت تنش برشی در بیوراکتور

یک تنظیم کننده قوی آنابولیسم استخوان، بارگذاری فیزیکی است. با این حال مطالعات کمی محرک­های فیزیکی مانند برش سیال برای هدایت مستقیم تعهد دودمان استخوانی سلول­های بنیادی مزانشیمی بر روی داربست را ارزیابی کرده­اند. در این مطالعه ما یک داربست فیلمی پلی­سوربیتول­سباسات (pss) با نسبت مولی 1:4 سوربیتول به سباسیک اسید ساختیم و خواص فیزیکی و مکانیکی، زیست­سازگاری و چسبندگی آن را مشخص کردیم. مدول یانگ برای پلیمر در دو شرایط خشک و مرطوب به ترتیب 7422/0 ±3434/6 و 0617/0 ±3471/6 محاسبه شد. زاویه تماس داربست به طور میانگین 644/1 ±806/88 اندازه­گیری شد. در مرحله بعد با کشت سلول­های بنیادی مزانشیمی (msc) بر روی داربست pss، یک رژیم جریان سیال با تنش برشی 1 پاسکال و فرکانس 1 هرتز در بیوراکتور صفه موازی بر روی سلول­ها به مدت 4 روز برای مدت زمان 1 ساعت اعمال شد. بررسی بیان پروتئین­های اختصاصی استئوپونتین، استئوکلسین، کلاژن1 و آلیزارین­رد نشان می­دهد که سطح بیان پروتئین­ها در شرایط دینامیکی در مقایسه با شرایط استاتیکی افزایش یافته­است. این مطالعه می­تواند بینش­هایی را در مورد تاثیر بارگذاری­های مکانیکی بر روی سلول­های بنیادی مزانشیمی به همراه ویژگی داربست مانند هدایت استخوانی در شرایط آزمایشگاهی برای کاربردهای مهندسی بافت استخوان ارائه دهد.

evaluation of the mesenchymal stem cells osteogenic differentiation cultured on poly sorbitol sebacate scaffold under shear stress in bioreactor

a strong regulator of bone anabolism is physical loading. however, few studies have evaluated physical stimuli such as fluid shear for osteogenic differentiation of mscs on the scaffold. in this study, we made a poly sorbitol sebacate film scaffold with a molar ratio of 1:4 sorbitol to sebacic acid and characterized its physical and mechanical properties, biocompatibility and adhesion. young s modulus for the polymer was calculated as 6.3434±0.7422 and 6.3471±0.617 respectively in dry and wet conditions. the contact angle of the scaffold was measured as 88.806±1.644 on average. in the next step, by cultivating mesenchymal stem cells on the poly sorbitol sebacate scaffold, a fluid flow with a shear stress of 1 pa and a frequency of 1 hz was applied to the cells in a parallel plate bioreactor for 4 days and for 1 hour. examining the expression of specific proteins osteopontin, osteocalcin, collagen, and alizarin red show that the level of expression of proteins in dynamic conditions is increased compared to static conditions. this study can provide insights loading on mscs along with scaffold properties such as bone conduction in vitro for bone tissue engineering applications.