مدولاسیون مکانیکی سلول‎های بنیادی در راستای تمایز به سلول‎های غضروفی- استخوانی با استفاده از داربست‌های دارای سطوح ضمنی

Abstract

فرایند‎های تولید بافت‎های بیولوژیکی نیازمند یک بستر مصنوعی می باشد تا پاسخ سلولی به سیگنال‎های مکانیکی و شیمیایی را کنترل نماید. این حامی مصنوعی به‌نام داربست موسوم است. بررسی تاثیر هندسه‎ی داربست بر رژیم جریان سیال و همچنین تاثیر محل قرار گیری سلول‎ها در نقاط مختلف داربست بر روی تحریکات مکانیکی موثر بر سلول بنیادی از طرف جریان سیال از اهداف اصلی این پژوهش می‌باشد. برای این منظور، از داربست‎های دارای معماری حفرات با استفاده از سطوح ضمنی استفاده شد. با به‌کارگیری روش‌های اجزای محدود و برهمکنش سیال و سازه و حل به شیوه‎ی جفت شوندگی دو طرفه‎ی معادلات سیال و سازه، نتایج به‌دست آمده نشان داد که ریزساختار داربست و معماری حفرات آن تاثیر اساسی در بهبود دسترسی جریان سیال به نقاط مختلف داربست دارد. این اثر در کنار بهینه سازی شرایط تنش برشی و فشار هیدرودینامیکی در سطوح مختلف داربست، باعث افزایش رسانش اکسیژن و عوامل تغذیه‎ای به سلول‌ها می‌شود. همچنین، ارجحیت استفاده از داربست‎های HP و در اولویت بعدی داربست‎های Gyroid گزارش می‌شود.