بررسي ترميم نقص استخوان با استفاده از غشاء ژلاتين- كيتوسان و سلولهاي بنيادي مشتق از چربي در موش صحرايي (ارزيابي راديولوژيك و بيومكانيك)

Study of the repair of femoral bone defects using adipose-derived stem cells (ADSCs) on Chitosan - Gelatin membrane in rats (biomechanical and radiological evaluations)

پيش زمينه و هدف: سلول های بنيادی مشتق از چربی (ADSCs) سلول های چند استعدادی هستند كه قابليت تمايز به سلول های استئوژنيك را دارند. از داربست های كيتوسان و ژلاتين كه ساختاری تخريب پذير وزيست سازگار دارند جهت ترميم بافت ها استفاده ميشوند. اين تحقيق به بررسی ترميم نقص استخوان با استفاده از غشاء ژلاتين- كيتوسان و سلول های ADSCs در موش صحرايی پرداخته است. مواد و روشها: 60 سر موش صحرائی نر بالغ درشش گروه مساوی قرار گرفتند. 1- گروه نرمال كه دارای استخوان سالم و دست نخورده بوده و برای مقايسه ی بيومكانيك مورد استفاده قرار گرفته اند ، 2- گروه نرمال فورامن كه پس از خارج كردن استخوان فمور از بدن حيوان با ايجاد نقص استخوانی مشابه گروه های تجربی تحت تست بيومكانيك قرار گرفت ، 3- گروه شاهد كه بعد از ايجاد نقص استخوانی هيچگونه درمانی دريافت نكردند. 4- گروه شم كه بعد از ايجاد نقص استخوان محيط كشت در محل آسيب تزريق شد. 5- گروه ژلاتين – كيتوسان كه از غشاء در محل آسيب استخوانی استفاده شد. 6- گروه سلول كه پيوند سلول های ADSC در محل آسيب انجام شد. نتايج: بررسی های راديوگرافی نشان داد كه هيچگونه اختلاف معنی داری ميان گروه های شاهد و شم وجود نداشت گرچه راديواپاسيتی محل آسيب استخوان در گروههای غشاء و سلول در مقايسه با گروه شاهد مختصری افزايش داشت . يافته های حاصل از آزمون بيومكانيك نشان داد كه ميانگين حداكثر مقاومت استخوان در گروههای درمانی در مقايسه با گروه شاهد افزايش معنی داری نشان نداد ولی در مقايسه با گروه نرمال فورامن افزايش معنی داری داشت. نتيجه گيری: به نظر می رسد كه استفاده از داربست غشاء ژلاتين – كيتوسان و پيوند سلول های ADSC جهت ترميم نقص استخوانی موثر باشد.

Background and purpose: Adipose - drived stem cells are multipotent cells that capable to diffrentiate in to osteogenic cells. On the other hand, the scaffold of chitosan and gelatin are biodegradable and compatible used for tissue repair. This study evaluated the repair of femoral bone defect using adipose-derived stem cells on gelatin – chitosan membrane in adult Albino Wistar rats by radiographic and biomechanical tests. Materials and Methods: In this study, sixty male adult rats were equally divided into six groups. 1)Normal group) that received no treatment and bone intact and is only used to compare the biomechanics, 2(Normal Foramen group) femoral bone were removed from the animal body, and were then created bone defect similar to the experimental groups for biomechanic testing, 3 (control group) received no treatment after bone defect. 4 (sham group) after bone defect, the culture medium was injected at the site of bone defect. 5 (gelatin - chitosan group) that gelatin - chitosan membrane was used in to bone defect. Group 6 that transplanted ADSCs in to bone defect. Results: Radiograph bone opacity increased in chitosan – gelatin, cell and cell with chitosan - gelatin groups compared to control group but this difference was not significant. Biomechanical results of bone showed mean Fmax was increased in treatment groups compared to control group however the difference was not significant but compared with the normal foramen group significantly increased. Conclusion: It seems that scaffold of chitosan - gelatin membrane and ADSC cell transplantation appears to be effective in repair of bone defect.