سارا رجبی
-
درمان نقایص استخوانی به دلیل ترکیب، ساختار و عملکردهای پیچیده استخوان، بسیار چالش برانگیز است. مهندسی بافت رویکرد جدیدی برای درمان آسیب های استخوانی می باشد که در آن از مواد زیستی مناسب در محل آسیب استفاده می شود. در این مطالعه، سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان (Bone marrow Mesenchymal Stem Cells; BMSCs) از استخوان ساق و ران رت، استخراج و در محیط αMEM کشت شدند. سپس مورفولوژی، مارکرهای سطحی و تمایز به استخوان و چربی مورد ارزیابی قرار گرفت. بافت قلب گوسفند، قطعه قطعه و با SDS 1% سلول زدایی شد و سپس بوسیله رنگ آمیزی های اختصاصی بافتی (هماتوکسیلین ائوزین، ماسون تری کروم، DAPI و آلسین بلو) بررسی شد. از بافت عضله قلبی سلول زدایی شده، کاردیوژل تهیه و سپس بستر پوششی دو بعدی مشتق از کاردیوژل ایجاد شد. به منظور بررسی زیستایی، تکثیر و تمایز به استخوان، BMSCs بر روی غلظت های مختلف (05/0، 1/0، 2/0، 4/0 و 8/0) این بستر پوششی، کشت شدند (از بستر پوششی کاردیوژلی به عنوان گروه آزمایش، بستر پوششی ژلاتینی به عنوان گروه کنترل مثبت و بستر فاقد هرگونه پوشش به عنوان گروه کنترل منفی استفاده شد). افزایش زیستایی، تکثیر و تمایز BMSCs در ظروف کشت حاوی کاردیوژل مشاهده شد. طبق نتایج حاصل از بررسی زیستایی سلول ها، با افزایش غلظت کاردیوژل، رشد و عملکرد سلول ها افزایش یافت؛ هرچند از نظر آماری معنادار نبود. نتایج این مطالعه نشان داد که کاردیوژل می تواند به عنوان یک بستر پوششی دو بعدی در کشت سلول استفاده شود و ریزمحیطی شبیه به درون بدن را فراهم کند.کلید واژگان: سلول های بنیادی مزانشیمی, زیستایی, تکثیر, تمایز استخوانی, کاردیوژلTreatment of bone defects is very challenging due to the complex composition, structure, and functions of bone. Tissue engineering is a new approach to the treatment of bone injuries. In this study, bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) were extracted from rat tibia and femur and cultured in αMEM medium. Then, morphology, surface markers, and differentiation into bone and fat cells were evaluated. The sheep heart tissue was cut into pieces and decellularized with 1% SDS and then examined by tissue-specific staining (hematoxylin-eosin, Masson's trichrome, DAPI, and Alcian blue). Cardiogel was prepared from the decellularized cardiac muscle tissue and then a two-dimensional coating derived from cardiogel was created. To investigate the viability, proliferation, and differentiation, BMSCs were cultured on different concentrations (0.05, 0.1, 0.2, 0.4, and 0.8) of cardiogel coating which was used as the test group. The gelatin coating was used as a positive control group and the substrate without any coatings was used as a negative control group. Increased viability, proliferation, and differentiation of BMSCs were observed in culture vessels containing cardiogel. According to the results of the cell viability examination, with the increase in the concentration of cardiogel, the growth and the function of the cells increased; However, it was not statistically significant. The results of this study showed that cardiogel can be used as a two-dimensional coating in cell culture and provide a microenvironment similar to the inside of the body.Keywords: Mesenchymal Stem Cells, Viability, Proliferation, Bone Differentiation, Cardiogel
-
مجله پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تبریز، سال چهل و ششم شماره 3 (پیاپی 171، امرداد و شهریور 1403)، صص 307 -319زمینه
هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر تمرین هوازی– مقاومتی بر جمعیت سلول های پرتوان قلبی، ضخامت و قطر دیواره بطنی از طریق مسیر C-Kit در موش های صحرایی نر در طی مراحل رشد بود.
روش کارتعداد 30 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار در سه رده سنی کودک (2 هفته ای، 10=n)، جوان (8 هفته ای، 10=n) و سالمند (96 هفته ای، 10=n)، به طور تصادفی به دو گروه مداخله و کنترل تقسیم شدند. برنامه تمرین مقاومتی (نردبان مقاومتی، 3 روز در هفته) و هوازی (دویدن روی نوارگردان، 3 روز در هفته)، به مدت 6 هفته اجرا شد. تصاویر بافت شناسی و رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین بافت قلب و بیان ژن C-Kit به روش Real Time-PCR مورد بررسی قرار گرفتند. از روش آماری آنالیز واریانس یک طرفه (0/05≥P) و آزمون تعقیبی توکی در سطح معنی داری کمتر از 0/01 استفاده شد.
یافته هادر مقایسه با گروه کنترل، گروه کودک مورد مداخله مقادیر بالاتری در شاخص وزن قلب به وزن بدن و گروه های کودک و جوان مورد مداخله مقادیر بالاتری در اندازه ضخامت بطن چپ داشتند (0/01≥P). کاهش قطر داخلی بطن چپ در گروه جوان مورد مداخله نسبت به گروه کنترل نیز معنی دار بود (0/01≥P). همچنین، در گروه های جوان و سالمند تمرین کرده، بیان ژن C-Kit افزایش معنی داری داشت (0/01≥P).
نتیجه گیریانجام تمرینات هوازی– مقاومتی می تواند محرک موثری برای افزایش تعداد سلول های بنیادی قلبی و ایجاد سازگاری های ساختاری قلب از جمله افزایش ضخامت و قطر دیواره بطن در گروه های کودک و جوان باشد.
پیامدهای عملیشرکت در برنامه های تمرینی هوازی– مقاومتی منجر به بهبود ساختار قلبی و افزایش سلول های بنیادی قلبی می شود.
کلید واژگان: تمرین ورزشی, ژن C-Kit, سالمندی, سلول بنیادی, کاردیومیوسیت, هایپرتروفی قلبیBackgroundThe purpose of the present study was to investigate the effect of aerobic-resistance training on the population of cardiac multipotent cells, thickness, and diameter of the ventricular through the C-Kit pathway of male rats during the growth stages.
MethodsOverall, 30 male Wistar rats in three age groups of 2 (n = 10), 8 (n = 10), and 96 (n = 10) weeks were accidentally divided into exercise and control groups. Resistance training programs (resistance ladder, 3 days a week) and aerobics (treadmill running, 3 days a week) were performed for 6 weeks. Hematoxylin-Eosin staining was done the heart tissue and histological images were prepared. Afterward, C-Kit gene expression was examined by the real-time polymerase chain reaction method. The statistical method of one-way analysis of variance (P ≥ 0.05) and Tukey’s test were used at a significant level (P ≥ 0.01).
ResultsThe trained neonatal group had higher values in heart weight to body weight index, and the trained neonatal and trained young adult groups had higher values in left ventricular thickness (P ≥ 0.01). The decrease in left ventricular internal diameter in the trained young adult group was significant compared to the control group (P ≥ 0.01). There was a significant increase in C-Kit gene expression in trained young adult and trained old groups (P ≥ 0.01).
ConclusionAerobic-resistance training can be an effective stimulus for increasing the number of cardiac stem cells and creating structural adaptations of the heart, including increasing thickness and ventricular diameter in neonatal and young adult groups.
Practical ImplicationsParticipation in aerobic-resistance training programs leads to the improvement of the cardiac structure and an increase in cardiac stem cells.
Keywords: Exercise Training, C-Kit Gene, Aging, Stem Cell, Cardiomyocyte, Cardiac Hypertrophy -
سابقه و هدف
قلب توانایی محدودی در بازسازی و احیای خود از طریق تقسیم سلولی، تمایز سلول های بنیادی و فعال سازی سلول های پیش ساز قلبی دارد و کاهش کاردیومیوسیت ها حتی به میزان اندک می تواند عملکرد قلب را تحت تاثیر قرار دهد، بنابراین وجود تعادل بین کاهش و تشکیل کاردیومیوسیت های جدید در تمام دوران زندگی برای حفظ عملکرد قلبی بسیار ضروری است. شواهد حاکی از آن است که فعالیت ورزشی می تواند ساختار قلبی را در سطح سلولی-مولکولی تحت تاثیر قرار دهد، لذا هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثر تمرین هوازی-مقاومتی بر بیان miR-222 و ژن های cTnT، Cx43، Ki67 و تکثیر کاردیومیوسیت های موش های صحرایی نر قبل از بلوغ، جوان و سالمند بود.
مواد و روش هادراین مطالعه، تعداد 30 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار در سه رده سنی 2 هفتگی به عنوان گروه قبل از بلوغ، 8 هفتگی به عنوان گروه جوان و 96 هفتگی به عنوان گروه سالمند، به طور تصادفی به دو گروه تمرین (5=n) و کنترل (5=n) تقسیم شدند. برنامه های تمرین مقاومتی (نردبان مقاومتی، 3روز در هفته) و هوازی (دویدن روی نوارگردان، 3 روز در هفته) به مدت 6 هفته اجرا شد. بیان miR-222 و ژن های Cx43، cTnT و Ki67 به روش Real Time-PCR مورد بررسی قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل داده ها، آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی توکی (0/05≥P) استفاده شد.
یافته هامقادیر پروتیین BrdU با روش ایمونوهیستوشیمی و بیان ژن Ki67 در هر سه رده سنی قبل از بلوغ، جوان و سالمند موش های تمرین کرده به طور معنی داری بیش تر از گروه های کنترل بود (0/05≥P). miR-222 گروه تمرین کرده قبل بلوغ، نسبت به گروه کنترل به طور معنی داری بیش تر بود (0/023=P). افزایش بیان ژن cTnT در گروه های تمرین کرده قبل بلوغ (0/018=P) و سالمند (0/015=P) و افزایش بیان ژن Cx43 در گروه تمرین کرده سالمند (0/009=P) مشاهده شد.
استنتاجانجام تمرینات هوازی-مقاومتی می تواند محرک موثری برای افزایش تکثیر کاردیومیوسیت ها در هر سه رده سنی قبل از بلوغ، جوان و سالمند در موش های صحرایی باشد.
کلید واژگان: ایمونوهیستوشیمی, برمو دی اکسی یوریدین, کاردیومیوژنز, Ki67, هوازی- مقاومتیBackground and purposeThe evidence indicates that exercise training can affect the heart's structure at the cellular-molecular levels. Therefore, this study aimed to investigate the effect of exercise training on miR-222 and the expression of cTnT, Cx43 genes, and cardiomyocyte proliferation in pre-pubertal, young adult, and old male rats.
Materials and methodsThe number of 30 male Wistar rats in three age groups; 2 weeks as the pre-pubertal group, 8 weeks as the young group, and 96 weeks as the old group were randomly divided into two training groups (n=5), and control (n=5). Resistance training programs (resistance ladder, 3 days per week) and aerobic (treadmill running, 3 days per week) were performed for 6 weeks. The expression of miR-222 and Cx43, cTnT, and Ki67 genes were investigated by the Real Time-PCR method. One-way analysis of variance and Tukey's post hoc test were used (P≥0.05).
ResultsThe amount of BrdU protein by immunohistochemical method and Ki67 gene expression was significantly higher in the training groups than in the control groups in all three age groups: pre-pubertal, young adult, and old male rats (P≥0.05). miR-222 was significantly higher in the group of trained pre-pubertal than in the control group (P=0.023). The increase in cTnT gene expression in the pre-pubertal groups (P=0.018) and old rats (P=0.015) and the increase in Cx43 gene expression in the old rats group (P=0.009) was observed.
ConclusionAerobic-resistance training can be an effective stimulus to increase cardiomyocyte proliferation in all three age groups pre-pubertal, young, and old.
Keywords: Immunohistochemistry, Brdu, Ki67, Cardiomyogenesis, Aerobic-Resistance -
استخوان سخت ترین و یکی از مهم ترین بافت های بدن است. در صورت وقوع آسیب های استخوانی، درمان های فعلی باعث ترمیم و بازسازی کامل استخوان نمی شوند. به همین دلیل استراتژی های مهندسی بافت مبتنی بر سلول و به ویژه (Mesenchymal Stem Cells: MSCs) موردتوجه قرار گرفته است. یکی از این بسترها، هیدروژل های مشتق شده از بافت سلول زدایی شده هستند. در این پروژه، از هیدروژل مشتق شده از ماهیچه اسکلتی به نام میوژل (Myogel) استفاده شد. در این مطالعه تاثیر میوژل بر زنده مانی (روش MTT)، تکثیر (ترسیم منحنی رشد و محاسبه زمان دو برابرشدن جمعیت سلولی)، پروفایل چرخه سلولی (روش فلوسایتومتری) و مهاجرت سلول ها (روش ایجاد خراش) موردبررسی قرار گرفت. نتایج MTT نشان داد، زنده مانی MSCs در بستر میوژل با غلظت 2/0 میلی گرم بر میلی لیتر از زنده مانی MSCs در بستر ژلاتین با غلظت 1/0 میلی گرم بر میلی لیتر بیش تر و زنده مانی MSCs بستر ژلاتین از زنده مانی MSCs مربوط به کنترل بیش تر بود. بستر میوژل، تکثیر و مهاجرت سلول ها را افزایش و زمان دو برابرشدن جمعیت MSCs را کاهش داد. بررسی پروفایل چرخه سلولی نشان داد، درصد بالایی از سلول های کشت شده بر روی میوژل در مرحله G1 و S چرخه ی سلولی بودند که نشان دهنده افزایش سرعت تقسیم سلول ها توسط ژلاتین و در درجه بعد میوژل می باشد. بنابراین میوژل می تواند به عنوان بستری مناسب در مهندسی بافت مورداستفاده قرار گیرد.کلید واژگان: میوژل, سلول بنیادی مزانشیمی, زنده مانی, چرخه سلولیBone is the hardest and one of the most important tissues in the body. In case of bone damage, the current treatments do not completely repair and regenerate the bone. For this reason, cell-based tissue engineering strategies, especially Mesenchymal Stem Cells (MSCs), have received attention. MSCs have the ability to self-renew and differentiate into different cell types, including bone cells, cartilage cells, and fat cells, among others. They are found in various tissues throughout the body, including bone marrow, adipose tissue, and umbilical cord tissue. Today, MSCs are a valuable resource for regenerative medicine and tissue engineering applications. In addition to the cells, scaffolds are another essential element of tissue engineering. One of these scaffolds is decellularized tissue-derived hydrogels, which are three-dimensional network of hydrophilic polymer chains that can absorb and retain a significant amount of water. In tissue engineering, they mimic the natural extracellular matrix of tissues, providing a suitable environment for cells to attach, proliferate, and differentiate. In the current study, we aimed to investigate the effects of decellularized skeletal muscle-derived hydrogel, known as Myogel, on bone marrow-derived MSCs biological behaviors, including proliferation, viability and migration. In this study, MSCs were isolated from tibia and femur of adult Wistar rats. MSCs were cultured in a complete medium (a-MEM containing 15% fetal bovine serum (FBS) and 1% penicillin/streptomycin (Pen/Strep)). The identity of cells was determined by morphology (using inverted microscope) and expression of specific CD markers (using Flowcytometry). Skeletal muscle was decellularized and accuracy of decellularization was evaluated using special staining. Then Myogel was prepared from digested decellularized skeletal muscle. Here, Myogel substrate was used as the control group, gelatin substrate as the positive control, and un-coated plates as the negative control. The effect of Myogel on survival (MTT method), proliferation (drawing the growth curve and calculating the doubling time of the cell population), cell cycle profile (flow cytometry method), and cell migration (scratch method) were investigated. The MTT test showed that the survival of MSCs in Myogel substrate with a concentration of 0.2 mg/ml was higher than the survival of MSCs in gelatin substrate with a concentration of 0.1 mg/ml and the survival of MSCs in gelatin was higher than the survival of control MSCs. Myogel substrate increased the proliferation and migration of cells and decreased the doubling time of MSCs population. Examining the cell cycle profile showed that a high percentage of cells cultured on Myogel were in the G1 and S phase of the cell cycle, indicating an increase in cell division speed by gelatin and, in the next degree, by Myogel. Therefore, Myogel can be used as a suitable substrate to increase the proliferative and migratory potential of MSCs, which are an important factor in tissue engineering.Keywords: Myogel, Mesenchymal Stem Cell, Viability, Cell Cycle, Migration
-
زمینه و هدف
فلزات سنگین به عنوان یکی از عوامل مهم تهدیدکننده کیفیت آب در بسیاری از مناطق محسوب می شوند، از این رو توجه محققان بسیاری را به خود جلب کرده اند. در این پژوهش تغییرات زمانی حذف آرسنیک از محلول آبی با استفاده از کامپوزیت فتوکاتالیز- جاذب TiO2-Fe2O3 در مدت زمان 360 دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. سپس قابلیت مدل های خطی و غیر خطی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و توانی در توصیف فرآیند سینتیک ارزیابی شد.
روش پژوهشبرای تعیین سینتیک جذب آرسنیک از محلول آبی توسط کامپوزیت TiO2-Fe2O3 آزمایش های جذب ناپیوسته در pH برابر با 7، غلظت اولیه 40 میلی گرم بر لیتر و دوز جاذب 1 گرم بر لیتر انجام شد. پس از برازش خطی و غیر خطی مدل های سینتیک بر داده های جذب و یافتن ثابت های هر مدل، مقدار جذب در زمان های مختلف محاسبه و با مقادیر اندازه گیری شده در آزمایشگاه مقایسه گردید.
یافته هانتایج نشان داد که با افزایش زمان، میزان جذب افزایش یافت و غلظت آرسنیک در زمان 25 دقیقه به تعادل رسید .با در نظر گرفتن مقادیر توابع خطا در برازش خطی مشاهده شد که معادله شبه مرتبه دوم با کمترین میزان خطاها و بیشترین ضریب تبیین (92/99%) انطباق بهتری بر داده های آزمایشگاهی داشت. پس از آن، معادله شبه مرتبه اول عملکرد بهتری داشت و ضعیف ترین شبیه سازی مربوط به مدل الوویچ بود. در تجزیه و تحلیل غیر خطی، ضریب تبیین تمامی مدل ها بالا و بسیار نزدیک به هم بود لذا با توجه به مقادیر توابع خطا، مدل الوویچ دارای کمترین مقدار خطا بود که نشان دهنده بهترین برازش بر داده های سینتیکی می باشد. به دنبال آن به ترتیب مدل های توانی، شبه مرتبه دوم و شبه مرتبه اول بهترین برازش را بر داده های جذب سینتیکی داشتند.
نتایجمقایسه مدل ها تا 360 دقیقه با استفاده از ضریب تبیین و توابع خطا (ضریب تبیین، خطای میانگین مربعات خطا، مجموع مربعات خطاها، مجموع خطاهای مطلق، میانگین خطای نسبی، تابع خطای کسری ترکیبی، درصد انحراف معیار مارکوارت) نشان داد که استفاده از فرم خطی می تواند منجر به نتیجه و تفسیری کاملا متفاوت از فرم غیرخطی مدل شود؛ به طوری که بر اساس فرم های خطی، مدل شبه مرتبه دوم و بر اساس فرم های غیرخطی، مدل الوویچ بهترین برازش را بر داده های سینتیکی داشت. هم چنین برازش های غیرخطی مدل های سینتیکی نسبت به فرم های خطی برتری داشتند. به طور کلی نتایج نشان داد که کامپوزیت TiO2-Fe2O3 دارای پتانسیل بالایی در زمینه حذف آرسنیک از محلول آبی است.
کلید واژگان: آرسنیک, توابع خطا, سینتیک, شبه مرتبه اول, شبه مرتبه دوم, الوویچBackground and AimHeavy metals are considered as one of the important factors threatening water quality in many areas, so they have attracted the attention of many researchers. In this research, the temporal variations of arsenic removal from aqueous solution were investigated using a photocatalytic-adsorbent composite TiO2-Fe2O3 for 360 minutes. Then the capability of linear and nonlinear models of Pseudo-first-order, Pseudo-second-order, Elovich, and power was evaluated in describing the kinetic process.
MethodTo determine the kinetics of arsenic adsorption from aqueous solution by TiO2-Fe2O3 composite, batch adsorption experiments were performed at pH 7, initial concentration of 40 mg/L, and adsorbent dose of 1 g/L. After linear and nonlinear fitting of the kinetic models on the adsorption data and finding the constants of each model, the adsorption amount was calculated at different times and compared with the values measured in the laboratory.
ResultsThe results showed that the amount of adsorption increased with increasing time, and the concentration of arsenic reached equilibrium in 25 minutes. Considering the values of error functions in linear fitting, it was observed that the Pseudo-second-order equation with the lowest errors and the highest coefficient of determination (99.92%) was better agreed to the laboratory data. After this model, the Pseudo-first-order equation performed better, and the weakest simulation was for the Elovich model. In nonlinear analysis, the coefficients of determination of all models were high and very close to each other, so according to the values of error functions, the Elovich model had the lowest error value, which indicates the best fit on the kinetic data. Afterward, power, Pseudo-second order, and Pseudo-first order models had the best fit on the kinetic absorption data, respectively.
ConclusionComparison of models up to 360 minutes using the coefficient of determination and error functions (R-squared, root-mean-square error, sum of squares error, sum of absolute errors, absolute relative error, HYBRID, Marquardt’s percentage standard deviation), showed that the use of linear shape can lead to a completely different result and interpretation than the nonlinear shape of the model. So that based on linear methods, Pseudo -second-order model and based on nonlinear methods, the Elovich model had the best fit on kinetic data. Nonlinear fits of kinetic models were also superior to linear forms. In general, the results showed that TiO2-Fe2O3 composite has a high potential for arsenic removal from an aqueous solution.
Keywords: Arsenic, Error functions, Kinetics, Pseudo-first order, Pseudo-second order, Elovich -
در سه دهه اخیر حفر تعداد زیادی چاه مجاز و غیر مجاز باعث کاهش سطح آب زیرزمینی در بسیاری از آبخوان های کشور شده است. به منظور بهبود این شرایط می بایست میزان بهره برداری از منابع آب زیرزمینی را با در نظر گرفتن فاصله مناسب بین چاه ها و قنوات کنترل نمود. از این رو برای هر چاه در حال بهره برداری حریمی در نظر گرفته می شود. در این پژوهش با استفاده از روابط تجربی (زیشارد، کمفورت و دوپویی)، روش شعاع ثابت محاسبه ای (CFR) و معادلات هیدرولیکی، مدل های محاسباتی کامپیوتری ارایه شد و به بررسی و محاسبه حریم کمی 4 حلقه چاه با سه دبی 8، 11 و 16 لیتر بر ثانیه در شهرستان کوار (استان فارس) پرداخته شد. حریم چاه های محاسبه شده توسط رابطه دوپویی برای چاه های شماره 1 تا 4 به ترتیب 16/6، 10/5، 14/7 و 01/5 متر به دست آمد که بسیار کوچک و دور از واقعیت بودند. نتایج نشان داد که روابط کمفورت، زیشارد و شعاع ثابت محاسبه ای (CFR) نسبت به روش دوپویی برتری داشت. همچنین عوامل موثر بر حریم چاه نیز مورد بررسی قرار گرفت. از آنجا که میزان آبدهی چاه، هدایت هیدرولیکی، مدت زمان پمپاژ و قابلیت انتقال رابطه مستقیمی با حریم چاه دارند در این پژوهش نیز با افزایش این عوامل حریم چاه افزایش یافت. اما ضریب ذخیره بر خلاف این عوامل دارای رابطه معکوس با حریم چاه است و با افزایش مقدار ضریب ذخیره، حریم چاه کاهش یافت. به طور کلی طبق نتایج به دست آمده در صورت وجود پارامترهای قابل اعتماد برای منطقه استقرار چاه ها، می توان از این مدل کامپیوتری به عنوان یک ابزار مفید برای تعیین حریم کمی چاه بهره جست، که در مقایسه با سایر روش ها با دقت و سهولت بیشتری حریم کمی منابع را محاسبه می نماید.
کلید واژگان: پارامترهای هیدرودینامیکی, حریم کمی, دوپویی, زیشارد, کمفورتIn the last three decades, drilling a large number of authorized and unauthorized wells has reduced the groundwater level in many aquifers of Iran. In order to improve these conditions, the utilization of groundwater resources should be controlled by considering the appropriate capture zones between wells and qanats. Therefore, a capture zone is considered for each well in operation. In this study, using empirical relationships (Zishard, Comfort, and DuPuit), calculated fixed radius method, and hydraulic equations, computer computational models were presented and the capture zone of 4 wells with three flows of 8, 11, and 16 L/s was investigated and calculated in Kavar county (Fars Province). The capture zones calculated by the DuPuit relationship for wells 1 to 4 were 6.16, 5.10, 7.14, and 5.01 m, respectively, which were very small and far from reality. The results showed that Zishard, Comfort, and CFR methods were superior to the DuPuit relationship. Factors affecting the well capture zone were also examined. Since well discharge rate, hydraulic conductivity, pumping time, and transmissivity are directly related to capture zone, with increasing these factors, capture zone also increased. However, unlike the previous factors, the storage coefficient has an inverse relationship with the capture zone and with increasing the amount of storage coefficient, the capture zone decreased. In general, according to the obtained results, if there are reliable parameters for the well location, this computer model can be used as a useful tool to determine the capture zone.
Keywords: Hydrodynamic Parameters, Capture Zone, DuPuit, Zishard, Comfort -
مجله دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، سال بیست و نهم شماره 2 (پیاپی 174، اردیبهشت 1400)، صص 3500 -3513مقدمه
هدف اصلی مهندسی بافت قلب، تقلید از بافت طبیعی قلب با درنظر گرفتن نقش مهم داربست و شبیه سازی مکانیکی می باشد.
روش بررسیبرای رسیدن به این منظور، داربست ترکیبی با نانوفیبرهای موازی از پلیمرهای پلی کاپرولاکتون و ژلاتین با درصد ترکیبی 70 به 30 و با بیشترین شباهت با ماتریکس خارج سلولی قلب توسط روش الکتروریسی تهیه گردید. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی و آزمون های زاویه تماس و آنالیز استحکام مکانیکی در جهت نانوفیبرها، داربست ترکیبی ایجاد شده مورد بررسی قرار گرفت. به منظور شبیه سازی ضربان سلول های قلبی، یک بیورآکتور، جهت اعمال بار مکانیکی با فرکانس و درصد کشش مشخص در جهت نانوفیبرهای موازی طراحی گردید تا بتواند ضربان طبیعی قلب را شبیه سازی کند.
نتایجآزمون های زاویه تماس و آنالیز استحکام مکانیکی نشان داد که داربست از نظر چسبندگی و استحکام، شرایط مناسبی برای استفاده به عنوان داربست قلبی و قرار گرفتن تحت بارمکانیکی با فرکانس 1 هرتز و کشش ده درصد را دارا می باشد. بیورآکتور نیز توانست به درستی در مدت زمان مشخص، فرکانس، کشش و حرارت موردنیاز را فراهم کند.
نتیجه گیری:
از آنجا که مهم ترین تفاوت سلول قلبی با سایر سلول های بدن در داشتن ضربان است، ساخت یک بیورآکتور که بتواند ضربان طبیعی و دمای مورد نیاز سلول ها در بدن را در محیط آزمایشگاه شبیه سازی کند، می تواند گام مهمی در مهندسی بافت قلب باشد.
کلید واژگان: مهندسی بافت قلب, بیورآکتور, پلی کاپرولاکتون- ژلاتین, زیست تقلیدیJournal of Shaeed Sdoughi University of Medical Sciences Yazd, Volume:29 Issue: 2, 2021, PP 3500 -3513IntroductionThe direct approach of cardiac tissue engineering is to mimic the natural tissue of heart, considering the significant role of scaffolding and mechanical simulation.
MethodsTo achieve this purpose, a composite Polycaprolactone (PCL)/Gelatin electrospun scaffold with a ratio of 70:30 and with the most similarities to the cardiac extracellular matrix was fabricated with aligned nanofibers. The scaffold was evaluated using scanning electron microscopy (SEM), mechanical strength analysis, and contact angle test. To simulate the cardiac contraction, a developed Mechanical Loading Device (Bioreactor) was designed to apply a mechanical load with a specific frequency and tensile rate values in the direction of aligned nanofibers due to simulating natural cardiac tissue.
ResultsBased on our results from the contact angle and mechanical strength tests, we concluded that our designed scaffold has appropriate adhesion and strength to use as cardiac scaffold and is suitable for imposing the frequency of 1Hz and 10% strain. The Bioreactor also worked properly in producing the required frequency, tensile rate and temperature.
ConclusionSince an essential difference between cardiomyocytes and other cells is their contraction, manufacturing a biomimetic bioreactor to simulate the normal cardiac contraction of cardiomyocytes and their required temperature to be survived in-vitro could be a promising approach in cardiac tissue engineering.
Keywords: Cardiac Tissue Engineering, Bioreactor, Polycaprolactone-Gelatin, Biomimetic -
مجله دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، سال بیست و هشتم شماره 11 (پیاپی 171، بهمن 1399)، صص 3164 -3177مقدمه
حدود 40% از وزن بدن انسان را بافت عضله اسکلتی تشکیل می دهد. سالانه صدها نفر دچار از دست رفتن بافت عضلانی به عللی چون بیماری، جنگ و تصادف ها می شوند که این مسئله می تواند منجر به اختلال در اعمالی مانند تنفس و حرکت و زندگی اجتماعی فرد شود. تاکنون روش هایی چون دارو درمانی، سلول درمانی و پیوند بافت برای کنترل آسیب های بافت عضلانی و بازسازی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. اگرچه در حال حاضر روش درمانی مشخص و کارآمدی برای درمان آسیب های عضلانی وجود ندارد و بسیاری از بیماران شدت ضایعات عضلانی با افزایش سن بیشتر می شود. بنابراین تحقیق برای پیداکردن رویکردهای درمانی جدید و کارآمد برای ترمیم عضله یکی از مباحث مهم در علوم پایه و پزشکی می باشد. مهندسی بافت یکی از روش های امیدوار کننده و نوین در ترمیم بافت عضله اسکلتی در نظر گرفته می شود که نوید ساخت بافت های عضلانی عملکردی، ساخت مدل مناسب جهت پزشکی شخص محور و مدل پژوهشی برای تحقیقات پایه را می دهد. فاکتورهای القایی در کنار زیست مواد و سلول، عناصر اصلی مهندسی بافت هستند. این فاکتورها معمولا به واسطه مکانیزم های اپی ژنتیکی و تاثیر بر مسیرهای پیام رسانی باعث القاء تکثیر، تمایز و مهاجرت سلول های مورد استفاده در مهندسی بافت عضله شده و ساخت یک بافت عضلانی در شرایط آزمایشگاهی را تسریع می کنند. به تازگی، کوچک مولکول ها نیز به صورت مستقل (به جای فاکتورهای رشد) و یا در کنار فاکتورهای رشد در مهندسی بافت عضله به کار رفته اند. از آنجایی که کوچک مولکول ها پاسخ ایمنی ایجاد نکرده، به آسانی وارد سلول شده و هدف مولکولی مشخصی دارند و لذا به عنوان فاکتورهای القایی مناسب در مهندسی بافت، مورد توجه قرار گرفته اند.
نتیجه گیریبه طورکلی کوچک مولکول های موثر در مهندسی بافت عضله می توانند با حالت های مختلف زیست مواد (هیدروژل، بافت سلول زدایی شده و داربست های سنتزی) به کار روند و قابلیت استفاده در شرایط In vivo و In vitro را دارند و در نتیجه باعث تولید بافت عضلانی با کارآیی بالاتر شده، و هزینه تولید بافت عضله را کاهش داده که این مسئله به پیشبرد اهداف درمانی مهندسی بافت عضله کمک می کند. در این مقاله، مهندسی بافت عضله اسکلتی و نقش کوچک مولکول ها در آن مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: پزشکی باز ساختی, مهندسی بافت عضله, کوچک مولکول, اپی ژنتیک, پیام رسانی سلولیJournal of Shaeed Sdoughi University of Medical Sciences Yazd, Volume:28 Issue: 11, 2021, PP 3164 -3177IntroductionSkeletal muscles account for about 40% of the total body weight. Every year, hundreds of people lose at least part of their muscle tissue due to illness, war, and accidents. This can lead to disruption of activities such as breathing, movement, and social life. To this end, various therapeutic strategies such as medication therapy, cell therapy and tissue transplantation have been used or studied in muscle regeneration. However, there is no effective and well-defined clinical approach for treatment of muscle injuries and the severity of muscle injuries increase with age in most cases. Therefore, investigation for finding new and effective clinical approach for muscle regeneration is one of the most important issues in basic and clinical researches. Tissue engineering is considered as one of the promising and newest approach for skeletal muscle tissue regeneration and provides an appropriate model for personalized medicine and basic researches that can be used in personalized medicine and basic research. Besides biomaterials and cells, inducing factors are another element of tissue engineering. These factors influence epigenetic mechanisms and signaling pathway, thereby inducing proliferation, differentiation, and migration of cells used in muscle tissue engineering, and accelerates muscle formation in vitro. Recently, small molecules have been used as alternatives to growth factors or along with other inducing factors in muscle tissue engineering. Since they do not induce an immune reaction, penetrate easily to the cells and have a specific molecular target, therefore they have attracted much attention as the cost-effective inducing factors in tissue engineering.
ConclusionTaken together, the effective small molecules in muscle tissue engineering can be used with different biomaterial conditions (e.g. hydrogel, decellularized tissue, and synthetic scaffolds) in both in vivo and in vitro, resulting to production of cost effective and highly efficient engineered muscle tissues that help to achieve therapeutical goals of muscle tissue engineering. Herein, we describe tissue engineering and review the small molecules used in skeletal muscle tissue engineering.
Keywords: Regenerative medicine, Skeletal muscle Tissue engineering, Small molecules, Epigenetic, Signaling pathway -
Background & Objective
Cardiac tissue engineering is a promising approach for treating cardiac diseases. Since electro-conductivity is an important parameter for cardiac function, here we attempted to produce a conductive scaffold by combining Polypyrrole (as a conductive polymer) and Cardiogel (decellularized heart-derived hydrogel).
Materials & MethodsThe fresh sheep heart was purchased from a slaughterhouse and decellularized using SDS. Then it was digested using pepsin and cardiogel (CG) was prepared. The specific percentages of polypyrrole combined with CG and combined hydrogel were prepared. Then, the combined hydrogel was freeze-dried and the electro-conductive scaffold a CG-Ppy was prepared. Then, cardiac cells were cultured on CG-Ppy scaffold and their viability was assessed using MTS and Live/Dead staining.
ResultsHematoxylin and eosin (H&E), Alcian Blue and Massonchr('39')s trichrome staining and examination of collagen and DNA showed that all heart cells were removed through decellularization, and only heart extracellular matrix was preserved. Evaluation of the gelation process showed that the combination of CG with 2.5% Ppy was the most suitable combination for the production of CG-Ppy combined hydrogel. MTS and Live/Dead staining showed that CG-Ppy scaffold didn’t have any toxicity for cardiac cells, and more than 90% of cultured cardiac cells were viable after one week.
ConclusionThe electro-conductive combined scaffold CG-Ppy is an appropriate model for cardiac tissue engineering and it supports cardiac cells viability.
Keywords: Cardiac Tissue Engineering, Decellularization, Electro-Conductive Combined Scaffold, Cardiac cells, Polypyrrole, Viability -
دلایل گرایش به بازنمایی عناصر صوری هنر ساسانی و گریز از نمایش جنبه های شاهانه در دیوارنگاره های سغدیبیان مسئله
تمد ن سغد د ر مسیر جاد ه ابریشم قرار د اشت و یکی از مهم ترین مناطق جاد ه ابریشم به شمار می آمد . این موقعیت جغرافیایی منتج به آمیختگی فرهنگی قابل توجهی د ر فرهنگ و هنر این ناحیه شد ؛ به گونه ای که تاثیرات هند ی، آسیای شرقی و نیز تاثیرات ایرانی و... د ر آن قابل مشاهد ه است. اما د ر این میان، شاید بتوان تاثیرات ایران ساسانی را د ارای اهمیت بیشتری د انست؛ چرا که سغد یان د ر هنر خود بیشترین تاثیر را از ساسانیان پذیرفتند ، لکن د ر این تاثیرپذیری تنها به بازنمایی عناصر صوری هنر ساسانی بسند ه کرد ه و روح شاهانه هنر ساسانی را د ر آثار خود بازتاب ند اد ند ؛ این امر به خصوص د ر د یوارنگاره های سغد ی نمود بیشتری د اشته است. پرسش پژوهش: چه د لایلی موجب بازنمایی جنبه های صوری و گریز از نمایش جنبه های شاهانه هنر ساسانی د ر د یوارنگاره های سغد ی شد ه است؟
هد ف پژوهششناخت د لایل تاثیرپذیری گزینشی سغد یان از جنبه های به خصوصی از هنر ساسانی هد ف اصلی د ر پژوهش حاضر به شمار می آید .
روش پژوهشاین پژوهش از نوع پژوهش های کیفی به شمار می آید و به روش تاریخی و نیز توصیفی-تحلیلی انجام شد ه و اطلاعات مورد نیاز آن به شیوه کتابخانه ای جمع آوری شد ه است.
نتیجه گیریجامعه سغد ی د ر بستر ساختار اجتماعی و سیاسی ناشی از یک شهرنشینی تکامل یافته فرصت رشد را برای تمامی افراد جامعه فراهم می آورد . به جهت وجود چنین ساختاری بود که ثروت ناشی از قرارگیری سغد د ر مسیر جاد ه ابریشم توانست رفاه قابل ملاحظه ای برای مرد م این ناحیه پد ید آورد و به غیر از پاد شاه، ثروتمند ان د یگری نیز از د ل مرد م شکل گرفتند . همین امر به رونق د استان ها با مضامین حماسی، اسطوره ای، روزمره و... انجامید و د ر د یوارنگاره های سغد ی به جای فرد محوری و نمایش پاد شاه به عنوان قد رت مطلق، د استان هایی تصویر شد که تمامی مرد م سغد می توانستند قهرمان آن باشند .
کلید واژگان: هنر سغدی, دیوارنگاری سغدی, هنر ساسانی, هنر ایرانBagh-e Nazar, Volume:17 Issue: 88, 2020, PP 61 -70Problem statementThe Sogadian civilization was on the Silk Road route and was one of the most significant areas of the Silk Road. This geographical location resulted in significant cultural intertwining in the art and culture of the area. The influence of Indian, East Asian and Iranian culture on art are visible. But in the meantime, the influence of Sassanian from Iran may be stronger as the Sogadians received the most influence from the Sassanian in their art. But in this impression, they merely confined themselves to the representation of the Visual Elements of Sasanian art and did not reflect the spirit of royal art in their works. This is especially evident in the Sogadian murals.Research question: What are the reasons for the unique representation of the Visual Elements of Sasanian art and not to reflect the spirit of royal in Sogadian art murals?
Research objectiveIdentifying the reasonsfor Sogdian selective influence on some specific aspects of Sassanid art, is the main objective of the present study.
Research methodThis research is a qualitative one and it is conducted in historical methods as well as the descriptive-analytical study and the required data was collected through a library method.
ConclusionSogadian society provided the opportunity for growth for all individuals within the context of the social and political structure of developed urbanization. Due to having such a structure, the money made by being located on the Silk Road route provided considerable prosperity to the people of the area and besides the king, other rich people were formed in the hearts of the population. The same story flourished with epic, mythical, everyday themes, and in Sogadian murals depicting stories that all Sogadian people could be heroes, rather than the central persona and the king’s display of absolute power.
Keywords: Sogadian art, Sogadian murals, Sassani art, Iranian Art -
هدف
در این پژوهش، تهیه یک داربست ترکیبی با دارا بودن شرایط مورد نیاز جهت رشد، تکثیر و تمایز سلول های پروژنیتور قلبی، مورد توجه قرار گرفت.
مواد و روشهاداربست ترکیبی با نانوفیبرهای موازی از پلیمرهای پلی کاپرولاکتون و ژلاتین با درصد ترکیبی 70 به 30 و با بیشترین شباهت از لحاظ ساختار موازی نانوفیبرها، قدرت الاستیسیته و همگونی نانوفیبرها با ماتریکس خارج سلولی قلب توسط روش الکتروریسی تهیه شد. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی و آزمون های زاویه تماس و آنالیز استحکام مکانیکی در جهت نانوفیبرها، داربست ترکیبی ایجاد شده، بهمنظور دارا بودن بیشترین مشخصات مورد نیاز جهت داربست قلبی، مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت از آزمون Real time-PCR بهمنظور بررسی میزان بیان ژن های مرتبط با تمایز سلول های پروژنیتور قلبی (MYH-6, TTN and CX-43) استفاده شد.
نتایجآزمون های زاویه تماس و آنالیز استحکام مکانیکی نشان داد که داربست از نظر چسبندگی و استحکام شرایط مناسبی برای کشت سلول های پروژنیتور قلبی را دارا بوده و آزمون Real time-PCR نیز نتایج خوبی از بیان ژن های مرتبط با ضربان سلول های کشت داده شده بر روی داربست را در برداشت.
نتیجه گیریاز آنجاکه مهم ترین تفاوت سلول قلبی با سایر سلول های بدن در داشتن ضربان است که ژن های خاصی مسیول همزمان سازی آن هستند، نتایج این پژوهش نشان داد که داربست تولید شده می تواند گزینه مناسبی برای القای تمایز سلول های پروژنیتور قلبی و مهندسی بافت قلب باشد.
کلید واژگان: بیان ژنهای قلبی, داربست الکتروریسی, سلولهای پروژنیتور قلبی, مهندسی بافت قلبAimThis research, design and fabrication of a composite scaffold for growth, proliferation and differentiation of Cardiac Progenitor Cells (CPCs) has been considered.
Material and methodPolycaprolactone / Gelatin composite scaffolds with a ratio of 70:30 and with the most similarities to the cardiac extracellular matrix was fabricated with aligned nanofibers. Using scanning electron microscopy (SEM), mechanical strength analysisand also contact angel test, the scaffold was investigated due to have the most necessary characteristics to be proportional for cardiac scaffold. Finally, By Real time-PCR test, the expression of the specific genes related to the Cardiac Progenitor Cells differentiation (MYH-6, TTN and CX-43) has been analyzed.
ResultsBased on our results from contact angle test and mechanical strength experiments, we concluded that our designed scaffold is suitable for the culture of Cardiac Progenitor Cells on it. The Real time-PCR analysis also showed the good expression of genes associated with contraction.
ConclusionWhat makes the cardiomyocytes different from other cells is their contraction related to specific cardiac genes being responsible for beating synchronization. The results of this study showed that aligned Polycaprolactone / Gelatin composite scaffold has the appropriate potential for induction of cardiac progenitor cells differentiation and application in heart tissue engineering.
Keywords: Electrospun Scaffold, Cardiac Genes Expression, Cardiac Progenitor Cells, Cardiac Tissue Engineering -
امروزه بیماری های عروقی مانند بیماری تصلب شرایین یکی از دلایل اصلی مرگ و میر در جهان محسوب شده و شیوع آن در جوامع سال خورده در حال افزایش است. روش های درمانی موجود برای ترمیم عملکرد قلبی عروقی شامل پیوند اعضا، جراحی های بازساختی، استفاده از دستگاه های مکانیکی یا مصنوعی و استفاده از محصولات متابولیکی است. اگر چه به طور معمول این روش ها استفاده می شوند، اما به دلیل محدودیت اهداکنندگان و عوارض ناشی از انتقال عفونت، پس زدن بافت توسط بدن بیمار مشکلاتی را ایجاد می کنند. در حال حاضر تحقیقات بسیاری در زمینه مهندسی بافت و پزشکی بازساختی به منظور توسعه رگ های مصنوعی جدید در حال انجام است. به طور کلی می توان از نظر منبع تهیه زیست مواد را به طبیعی و مصنوعی (زیست تخریب پذیر و تخریب ناپذیر) طیف گسترده ای از خواص شیمیایی و مکانیکی را شامل می شوند، طبقه بندی کرد. هدف اصلی مهندسی بافت طراحی مواد جایگزین با ویژگی های مناسب در شرایط برون تن با استفاده از سلول های زنده به منظور بازگرداندن عملکرد فیزیولوژیک بافت بیمار است که مشابه با بافت طبیعی از دست رفته باشد. در واقع مهندسی بافت به عنوان یک رویکرد میان رشته ای، شامل ترکیب اصول روش های مهندسی، زیست شناسی سلولی و مولکولی و پزشکی کلینیکی می باشد. ساختارهای مهندسی بافت از سه جز مهم تشکیل شده است عبارتند از سلول ها، مواد سازنده و فاکتورهای رشد. در این مقاله مروری به بررسی زیست مواد، روش های ساخت داربست، سلول ها و همچنین کاربردهای بالینی مهندسی بافت عروق پرداخته شده است.کلید واژگان: پیوندهای عروقی, مهندسی بافت, تصلب شرایین, داربست, زیست موادToday, vascular diseases such as atherosclerosis are one of the leading causes of death in the world and the prevalence of it in older societies is rising. The current treatments for repair of cardiovascular function include organ transplantation, surgical reconstruction, mechanical or artificial devices, or the use of metabolic products. Although these methods are commonly used, they did not grow significantly due to the shortage of donors and transmission of infection complications, rejection tissue by the patient's body. Currently, many researches are underway in the field of tissue and medical engineering for the development of new artificial vessels for small diameter vessels. In general, it can be classified as a source of biomaterials for natural and synthetic (biodegradable and non-degradable) broad spectrum of chemical and mechanical properties. The main purpose of tissue engineering is the design of alternative materials in vitro condition using live cells in order to restore the physiological function of the patient's tissue, which is similar to the natural tissue lost. In fact, tissue engineering as an interdisciplinary approach involves incorporating the principles of engineering, cellular and molecular biology, and clinical medicine. The tissue engineering structures consist of three major components: cells, materials, and growth factors. In this article, a review of the biomaterials, fabrication of scaffold, cells, as well as clinical applications in vascular tissue engineering are presented herein.Keywords: Vascular grafts, Tissue engineering, Atherosclerosis, Scaffold, Biomaterials
-
ارزیابی و مقایسه تظاهرات گوناگون افسردگی در زنان و مردان مراجعه کننده به درمانگاه روان شناسی دانشکدة علوم تربیتی مشهد در شش ماهه اول سال 1382
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.