عنوان مقاله :
پليمرهاي حافظه شكلي و تغيير شكل‌دهنده در زيست كاوي مكانيكي ياخته
عنوان به زبان ديگر :
Shape Memory and Shape Changing Polymers in Cell Mechanobiology
پديد آورندگان :
شيخي، مهدي دانشگاه اصفهان - دانشكده شيمي - گروه شيمي پليمر، اصفهان، ايران , رفيع منزلت، فاطمه دانشگاه اصفهان - دانشكده شيمي - گروه شيمي پليمر، اصفهان، ايران
كليدواژه :
مكانوبيولوژي , پليمر هوشمند , پليمرحافظه شكلي , پليمر تغيير شكل‌دهنده , زيست‌مواد
چكيده فارسي :
بافت هاي بدن انسان مجموعه پيچيده اي از چند نوع ياخته مختلف است كه روي ماتريس برون ياخته اي (ECM) پراكنده شده اند. افزون بر عوامل زيست شيميايي و شيمي فيزيكي، تغييرات پويا در خواص مكانيكي-ساختاري ECM، به تغيير رفتار ياخته از قبيل تكثير، تمايز و ماهيت طبيعي منجر مي شود. از آنجا كه هر گونه فعاليت ياخته در درون بدن، روي بستر ديناميكي بوده، لازم است تا شرايطي فراهم شود كه محيط ديناميكي درون بدن را بتوان در مطالعات، شبيه سازي كرد. بنابراين، پژوهشگران به منظور طراحي بسترهاي كشت ياخته و داربست هاي هوشمند مهندسي بافت نيازمند زيست مواد هوشمندي هستند كه بتوانند به عنوان بستري قدرتمند عمل كنند. پليمرهاي حافظه شكلي (SMP) و پليمرهاي تغيير شكل دهنده (SCP) نسل جديدي از پليمرهاي هوشمند هستند كه مي توانند در مجاورت يك محرك از شكل A به B تبديل شوند و خواص مكانيكي و ساختاري جديدي را در شكل جديد ايجاد كنند. اگرچه تاكنون مطالعات مهندسي بافت درباره بسترهاي ايستا انجام شده است، اما امروزه معلوم شده، سرنوشت ياخته در تكثير و تمايز متأثر از شرايط ديناميكي محيط است. بنابراين، پژوهش هاي اخير درباره طراحي بسترهايي با ويژگي هاي واپايش پذير متمركز شده است. در اين مقاله مروري، ابتدا اصول اوليه علم مكانوبيولوژي معرفي شده و سپس به پژوهش هاي انجام شده در زمينه طراحي بسترهاي هوشمند برپايه پليمرهاي SMP و SCP پرداخته مي شود. بديهي است، آشنايي با روش هاي نوين مهندسي بافت، كه بتوانند شرايط واقعي را حين تشكيل اندام، ترميم، عضله سازي و ساير موارد فراهم آورند، ميتواند چشم انداز نوآورانه تري را پيش روي پژوهشگران ايجاد كند.
چكيده لاتين :
T he tissues in the human body comprise complex assemblages of several different
types of cells that are dispersed on an extracellular matrix (ECM). In addition to
biochemical and chemophysical factors, dynamic changes in the mechanical-structural
properties of ECM lead to changes in cell behavior such as proliferation, differentiation,
and its nature. Since any activity of the cells takes place on a dynamic substrate in the
body, it is necessary to provide conditions in which the dynamic environment inside the
body can be simulated. Therefore, researchers need intelligent biomaterials that can act as
a powerful substrate to design smart cell culture platforms and tissue engineering scaffolds,
as well as to simulate this complex environment. Shape memory polymers (SMPs) and
shape-changing polymers (SCPs) are the new generations of intelligent materials that can
be converted from shape A to shape B in a response to a stimulus, creating new mechanical
and structural properties. Although tissue engineering studies on static substrates have been
performed so far, it is now clear that the fate of cells in proliferation and differentiation is
influenced by the dynamic conditions of the environment. However, recent studies have
been focused on designing new substrates to mimic the dynamic microenvironment. In this
review article, a brief definition of cell mechanobiology is introduced and then the recent
advances in the design of SMPs and SCPs used in fundamental cell mechanobiology studies
were highlighted. A survey of the current review can create a more innovative perspective
for researchers in this field
