جراحی ترمیمی کانال عصبی با داربست هدایت عصبی خودتحریک به منظور رشد و تکثیر سلول های شبه عصبی PC12

تاکنون مطالعات مختلف در راستای طرح روش های گوناگون برای ساخت کانال عصبی با هدف ترمیم بافت عصبی انجام شده است. هدف از این مطالعه، جراحی ترمیمی عصب با ساخت کانال هدایت عصبی با هدف خاصیت خودتحریکی است. در این مطالعه، کانال پلی کاپرولاکتون [Polycaprolactone- (PCL)] و پلی وینیدیلین فلوراید [Polyvinylidene Fluoride- (PVDF)]، در ترکیب با نانوذرات پلی آنیلین/گرافن [Polyaniline Graphene- (PAG)] و ژلاتین با رویکرد الکتروریسی دوطرفه و هم زمان تهیه شد. در این روش کانال هدایت عصبی خود تحریک شونده با خاصیت پیزوالکتریک و هدایت الکتریکی به منظور رشد و تکثیر سلول های شبه عصبی PC12 طراحی شده است.

در ابتدا محلول های حاوی 13 درصد وزنی حجمی پلی کاپرولاکتون و 19 درصد وزنی حجمی پلی وینیدیلین فلوراید در حلال مشترک دی متیل فرمامید [Dimethylformamide- (DMF)] و استون، هر کدام به صورت مجزا حل شد و سپس هر دو محلول با هم مخلوط شدند. در مرحله بعد، 28 درصد وزنی حجمی محلول ژلاتین در آب مقطر و اسید استیک، حل شد و نانوذرات پلی آنیلین/گرافن با درصدهای 0 و 1 و 2 و 3 وزنی حجمی در محلول ژلاتین به صورت همگن ترکیب شدند و سپس فرآیند الکتروریسی دوطرفه و هم زمان انجام گرفت. برای بررسی مورفولوژی الیاف از میکروسکوپ الکترونی روبشی [Scanning Electron Microscope- (SEM)] استفاده شد. برای تشخیص میزان بهینه از نانوذرات پلی آنیلین/گرافن به منظور هدایت عصبی، هدایت الکتریکی و خواص پیزوالکتریک داربست های ساخته شده بررسی شد و همچنین میزان درصد زنده مانی رده سلولی فئوکروسیتوما (PC12) بر داربست محاسبه شد. داده ها به صورت میانگین ± انحراف معیار (Mean ± SD) محاسبه شد. سطح معنادار اختلافات P < 0.05 مشخص شد.

با استفاده از نرم افزار Graph Pad 9 و آزمون One Way ANOVA، داده ها با سه بار تکرار هر آزمون به دست آمده اند. نتایج نشان داد که با افزایش درصد نانوذرات پلی آنیلین/گرافن تا 2 درصد وزنی، میزان هدایت الکتریکی و ولتاژ خروجی افزایش یافت، اما در غلظت 3 درصد وزنی میزان هدایت الکتریکی و هم چنین ولتاژ خروجی کاهش یافت. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که میانگین قطر نانوالیاف تا غلظت 2 درصد وزنی کاهش یافت، اما در غلظت 3 درصد وزنی از نانوذرات پلی آنیلین/گرافن قطر نانوالیاف افزایش یافت. هم چنین تخریب زیستی داربست های الکتروریسی نشان داد که افزایش نانوذرات سبب کاهش میزان تخریب پذیری شد.

در جراحی ترمیمی عصب وجود پلی کاپرولاکتون و ژلاتین به همراه نانوذره پلی آنیلین/گرافن باعث افزایش هدایت عصبی شد و همچنین استفاده از پلی وینیدیلین فلوراید در داربست الکتروریسی شده سبب بهبود خاصیت خودتحریکی در کانال هدایت عصبی خواهد شد که می تواند بستر مناسب برای رشد و تکثیر سلولی بافت عصب شود و از این رو احتمال موفقیت در جراحی را به بیشترین میزان خود می رساند.