تهيه داربست سلول‌زدايي شده عصب سياتيك و ارزيابي ويژگي‌هاي بافت‌شناسي و خواص مكانيكي آن جهت كاربرد در ترميم اعصاب محيطي

Preparation of acellular sciatic nerve scaffold and it’s mechanical and histological properties for use in peripheral nerve regeneration

زمينه و هدف: مهندسي بافت يك موضوع چندرشته‌اي و بين‌رشته‌اي است كه شامل توسعه ايمپلنت‌هاي زيستي براي بازسازي بافت با هدف بهبود يا افزايش عملكرد بافت يا اندام مي‌باشد. هدف از پژوهش حاضر ارزيابي ويژگي‌هاي مكانيكي و هيستولوژيكي داربست‌هاي سلول‌زدايي شده عصبي تهيه شده در مقايسه با عصب تازه جهت كاربرد در ترميم اعصاب محيطي بود. روش بررسي: اين مطالعه از نوع تجربي مي‌باشد كه در آزمايشگاه تحقيقاتي ترميم اعصاب دانشگاه فردوسي مشهد از ارديبهشت 1396 تا مهر 1397 انجام شد. به‌منظور تهيه داربست، موش‌هاي صحرايي با تزريق داخل صفاقي كلرال هيدرات 10% بيهوش شدند. قطعات عصب سياتيك موش‌هاي صحرايي در بالاتر از محل سه شاخه شدن عصب برداشته شد و پس از پاكسازي بافت‌هاي زائد به روش ساندل سلول‌زدايي شدند. سپس داربست‌هاي سلول‌زدايي شده از نظر بافتي و مكانيكي مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته‌ها: بررسي نتايج حاصل از ارزيابي‌هاي بافتي نشان داد كه سلول‌زدايي داربست‌ها به‌طور كامل انجام شده است. اين نتايج توسط رنگ‌آميزي هماتوكسيلين-ائوزين و دپي اثبات شد. ارزيابي‌هاي تخصصي بافتي با رنگ‌آميزي پيكروفوشين و بررسي ميكروسكوپ الكتروني نشان داد كه رشته‌هاي كلاژن و الاستين در ماتريكس خارج سلولي به‌طور نسبي حفظ شده‌اند. همچنين بررسي مكانيكي داربست‌ها در تست كششي نشان‌دهنده حفظ نسبي ماتريكس خارج سلولي داربست‌ها در مقايسه با گروه كنترل بود. نتيجه‌گيري: در مجموع نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه داربست‌هاي حاصل از سلول‌زدايي با حفظ تركيبات اصلي بافت مورد نظر مي‌توانند بستر مناسبي براي بررسي رفتارهاي سلولي باشند.

Background: Tissue engineering is a developing multidisciplinary and interdisciplinary field involving the use of bioartificial implants for tissue remodeling with the target for repair and enhancing tissue or organ function. Acellular nerve has been used in experimental models as a peripheral nerve substitute. The purpose of the present study was to evaluate the mechanical and histological characteristics of acellular nerve scaffolds compared to the fresh nerve for application in environmental nerve repair. Methods: This experimental study was conducted in Ferdowsi University of Mashhad Regeneration Research Laboratory, Mashhad, Iran, from May 2017 to October 2018. In this study for preparing the scaffold. The rats were sacrificed by intraperitoneal anesthesia with 10 % Chloral Hydrate solution. Then sciatic nerve fragments of the rats were removed above the nerve branching site and after cleansing of the tissues were decellularized by Sondell method, briefly nerves were treated with a series of detergent baths consisting of distilled water for 8 h, Triton X-100 for 12 h, and sodium deoxycholate for 24 hours according to the Sondell protocol. All acellularization steps were performed at room temperature. Then decellularized scaffolds were evaluated histologically and mechanically. Results: The results of tissue evaluations showed that decellularization of scaffolds were done completely, this was demonstrated by hematoxylin and eosin staining and DAPI staining. Also the specialized tissue evaluations by picro-fuchsin staining and evaluation the scaffolds by scanning electron microscopy (SEM) micrographs showed that the collagen and elastin strands are relatively preserved in the extracellular matrix in comparison with control groups. As well as mechanical examination of scaffolds in tensile test showed that extracellular matrix of scaffolds was relatively preserved the main components of tissue compared to control group and scaffolds have good mechanical resistance quality for use in tissue engineering. Conclusion: The results of the present study showed that decellularized scaffolds that prepared with Sondell decellularization method by preserving the main components of the tissue can be a good platform for investigating cellular behaviors.