ارایه روشی نوین جهت هدایت سلولهای بنیادی مغناطیسی به آسیب نخاعی با استفاده از ترکیب آهنرباها

محورهای موضوعی : یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی

مجید پولادیان ¹ , فاطمه مختاری ² , امیر شاملو ³

1 - گروه مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران؛
2 - گروه مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1402/06/05 تاریخ پذیرش : 1402/08/16 تاریخ انتشار : 1402/09/01

کلید واژه: نخاع, نانوذرات مغناطیسی, آهنربا, تحویل, سلولهای بنیادی,

چکیده مقاله :

تحویل سلول های بنیادی مغناطیسی روشی امیدوارکننده برای تصویربرداری و بازتولید سلول های آسیب دیده است. برای افزایش دقت در رساندن سلول های بنیادی به بافت هدف، به یک سیستم مغناطیسی دقیق و مقرون به صرفه نیاز است. در این تحقیق روشی برای چیدمان آهن رباها برای بهبود کارایی انتقال سلول های بنیادی طراحی شده است. اثرات این آهن رباها بر روی حرکت سلول های بنیادی مورد بررسی قرار گرفته است. از تعداد مختلف آهن ربا با چیدمان متنوع برای انتقال سلول های بنیادی استفاده شده و با یکدیگر مقایسه شدند. در این تحقیق بر روی سه دسته از سلول های بنیادی تولید کننده عصب شامل سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان، سلول های بنیادی عصب و سلول های بنیادی پرتوان القایی تمرکز شده است. نتایج نشان می دهد که آرایش آهن رباهای چهارتایی که آهن رباهای کناری قطب های مخالف دارند عملکرد دقیق تری در رساندن هر سه دسته سلول های بنیادی به محل آسیب دارد. سیستم مغناطیسی طراحی شده می تواند دقت تحویل سلول های بنیادی مختلف در نخاع را نسبت به روش های قبلی بهبود بخشد. همچنین نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی بر روی دسته سلول های بنیادی عصب کارایی بالاتری نسبت به دسته های دیگر دارد. این روش می تواند جایگزینی خوب برای روش های تهاجمی از جمله جراحی باشد.

چکیده انگلیسی:

Magnetic stem cell delivery is a promising method for imaging and regenerating damaged cells. To increase the accuracy of delivering stem cells to the target tissue, a precise and cost-effective magnetic system is needed. In this research, a method for arranging magnets to improve the efficiency of stem cell transfer has been designed. The effects of these magnets on the movement of stem cells have been investigated. Different magnets with different arrangements were used for stem cell transfer and compared with each other. This research focuses on three categories of nerve-producing stem cells: bone marrow mesenchymal stem cells, nerve stem cells, and induced pluripotent stem cells. The results show that the arrangement of four magnets, with the side magnets of opposite poles, is more accurate in bringing all three types of stem cells to the injury site. The designed magnetic system can improve the accuracy of delivery of various stem cells in the spinal cord compared to previous methods. Also, the results show that the proposed method is more efficient in the neural stem cell category than in other categories. This method can be a good alternative to invasive methods including surgery.