اصول طراحی داربست‌های زیستی در مهندسی بافت استخوان

تولید علم از وظایف اصلی مراکز آموزش عالی و تحقیقاتی به حساب می‌آید، در راه نشر تولیدات علمی، انتشارات دانشگاه نقش ویژه‏ای به‌ عهده دارد و بعبارت دیگر انتشارات از شئون مهم دانشگاه به عنوان مولد علم است. با عنایت به این امر که عملکرد یک انتشارات بر اساس تعداد و کیفیت کتب منتشره در سال ارزیابی می‌گردد، کتاب «اصول طراحی داربست‌های زیستی در مهندسی بافت استخوان» تالیف جناب آقای دکتر رسول دیناروند، دکتر مهدی اسفندیاری منش و دکتر ساره آقاجان‌پور در یکصد و شانزدهمین جلسه شورای انتشارات مطرح و ارزیابی گردید و در مرداد ماه سال 1402 به چاپ رسید.

آسیب به بافت‌ها و اندام بدن به دلایل مختلفی مانند بیماری‌ها، ضربه‌ها و نقایص رشدی به یکی از دغدغه‌های اقتصادی و بهداشتی بشر تبدیل شده است. در حال حاضر در بالین، معمولاً با پیوند اعضای اهدایی بجای عضو آسیب دیده، تلاش می‌شود که عملکرد آن عضو را تا حدودی احیا کنند اما با توجه به کمبود اهداکنندگان عضو، افزایش تعداد افراد در لیست انتظار پیوند و افزایش روزافزون جمعیت سالمند، وابستگی به بافت‌ها و اندام‌های اهدایی یک رویکرد عملی و جامع محسوب نمی‌شود. همچنین به دلیل محدودیت‌های زیاد روند پیوند عضو، بسیاری از اندام‌های اهداکنندگان را نمی‌توان در زمان مناسب به بیمار انتقال داده و با موفقیت پیوند داد. برای برطرف نمودن این نیاز حیاتی پزشکی، مهندسی بافت به‌عنوان یک راهکار امیدوارکننده مطرح شده است. مهندسی بافت و پزشکی بازساختی مباحث بین رشته‌ای هستند که دانش و فناوری‌های حوزه‌های مختلف مانند زیست‌شناسی، شیمی، مهندسی، پزشکی و داروسازی را برای معرفی روش درمانی جدید با ارائه محصولات ترمیمی یا جایگزینی بافت‌های آسیب‌دیده بکار می‌گیرند. استخوان دومین بافت پیوندی در جهان است. با وجود اینکه استخوان از بافت‌هایی است که قابلیت بازسازی بالایی را نشان می‌دهد، گاهی آسیب‌های استخوانی بسیار وسیع هستند، یا آسیب به‌گونه‌ای است که ترمیم خودبه‌خودی یا حتی ترمیم با کمک داروها و مداخلات جراحی امکان‌پذیر نمی‌باشد. هم‌اکنون برای غلبه بر این آسیب‌ها بیشتر از پیوندهای استخوانی استفاده می‌شود، اما این‌گونه پیوندها به دلیل مشکلاتی ازجمله پیدا کردن بافت پیوندی مناسب و واکنش‌های ایمنی با محدودیت استفاده مواجه هستند. در این موارد می‌توان با کمک پزشکی بازساختی آسیب وارده را ترمیم کرد. پزشکی بازساختی با کمک روش‌های سلول درمانی و مهندسی بافت، راهکار جدیدی را برای بهبود آسیب‌های جبران‌ناپذیر استخوانی ایجاد می‌کند. سازه‌های مهندسی‌شده کمک می‌کنند که بهبود طبیعی بافت تسریع شود. داربست‌های طراحی شده در مهندسی بافت از سه جز اصلی سلول، داربست و فاکتور رشد تشکیل شده‌اند. با توجه به اهمیت سلول درمانی در پژوهش‌های اخیر مهندسی بافت، تمایز سلولی و ایجاد اکسیژن مورد نیاز این سلول‌ها در محیط داربست و کاهش مرگ‌ومیر آن‌ها به‌خصوص در شرایط هایپوکسی همچنان چالش این حوزه باقی‌ مانده است. شرایطی مانند کاربرد داربست‌ها در بافت نکروز، زمان طولانی تا شکل‌گیری عروق در داربست و همچنین بافت‌های کم اکسیژن سبب می‌شوند سلول‌های محصور در داربست دچار هایپوکسی شوند که سبب افزایش مرگ‌ومیر آن‌ها می‌شود. به دلیل اینکه استخوان ذاتاً اندام کم اکسیژنی است و اختلاف اکسیژن بافتی آن با محیط فیزیولوژیک تمایز سلول‌های بنیادی 10 تا 30 میلی‌متر جیوه بوده این کمبود شدید اکسیژن علاوه بر مرگ‌ومیر بالا سبب مشکلاتی از قبیل کاهش تحرک سلولی، چسبندگی سلولی، تکثیر، مهاجرت و درنهایت کاهش تمایز استخوانی نیز می‌گردد. به همین جهت در این کتاب علاوه بر بحث و بررسی به‌کارگیری سه جز اصلی شامل سلول، داربست و فاکتور رشد در داربست‌های استخوانی، به روش‌های متعدد اکسیژن‌رسانی به سلول‌های موجود در داربست نیز پرداخته خواهد شد.