ترمیم غضروف آسیب‌دیده با سلول‌های بنیادی

صدمات غضروفی اغلب ویرانگر هستند و بیشتر آنها به دلیل ظرفیت پایین بازسازی بافت‌های غضروفی، هیچ درمانی ندارند. ظهور سیستم‌های سه‌بعدی کشت سلول‌های بنیادی، پیشرفت‌هایی را در حوزه زیست‌شناسی رشد، مدلسازی بیماری‌ها و پزشکی ترمیمی به همراه داشته است. به عنوان نمونه، سلول‌های بنیادی پس از پیوند موفقیت‌آمیز، ابتدا می‌توانند فاکتورهای تغذیه‌ای را برای کاهش التهاب در محل‌های آسیب غضروف ترشح کنند و سپس برای ترمیم، به سلول‌های غضروفی تبدیل شوند.

با وجود این، موانع مهمی وجود دارد که باید پیش از تحقق پتانسیل درمان با سلول‌های بنیادی، بر آنها غلبه کرد. کنترل محدود بر روند تبدیل شدن سلول‌های بنیادی بدن به غضروف، اغلب به پیامدهای ترمیمی منجر شده است. علاوه بر این، به دلیل شیوع استرس اکسیداتیو و التهاب در ریزمحیط محل‌های آسیب‌دیده، سلول‌های بنیادی اغلب پس از تزریق دچار "آپوپتوز"(apoptosis) می‌شوند.

پژوهشگران برای مقابله با این چالش‌ها، به توسعه یک سیستم مونتاژ سلول‌های بنیادی با الگوی نانوساختار سه بعدی پرداختند تا از آن برای کشت سلول‌های بنیادی پیشرفته استفاده کنند. نانوساختار موسوم به "3D-IHI" از طریق برهمکنش‌های اختصاصی، سلول‌های بنیادی را به سرعت در ساختارهای سه‌بعدی بافت سلول جمع‌آوری می‌کند.

هنگامی که 3D-IHI در بدن خرگوش مبتلا به آسیب غضروف کاشته شد، به طور موثری توانست ریزمحیط پویا را از طریق ادغام نشانه‌های احیاکننده تعدیل ‌کند. بدین ترتیب، ترمیم سریع نقایص غضروف با بازسازی سریع بافت و بهبود عملکرد آن، هم در کوتاه‌مدت و هم در بلندمدت محقق می‌شود. با توجه به تطبیق‌پذیری و نتیجه درمانی عالی، بازسازی غضروف مبتنی بر نانوساختار 3D-IHI ممکن است روش امیدوارکننده‌ای برای پیشبرد انواع کاربردهای مهندسی بافت باشد.این پژوهش، در مجله "National Science Review" به چاپ رسید.