Development of Three-Dimensional Neuronal Model Systems for Mechanical Stress Application
Loading...
Date
2021-10-25
Authors
عارضة, محمود
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
جامعة النجاح الوطنية
Abstract
معظم العمليات البيولوجية (الحيوية) المعروفة في زراعه الخلايا تم اكتشافها في حاضنات ثنائيه الابعاد. (2D) تزايد الحاجة إلى نموذج في المختبر يحاكي البيئة الفسيولوجية للدماغ لفهم الأمراض التنكسية العصبية. ان دماغ الإنسان في حالة حركة مستمرة في التمدد و التقلص للخلايا العصبية ويعود ذلك الى نبضات القلب الطبيعية والمتكررة والدورة الدموية في جسم الانسان. إن هذه الحركة المنتظمة المستمرة للدماغ تعمل على تغيير حجم الخلايا العصبية بالإضافة الى تمددها وتقلصها. لمحاكاة هذا التغيير في حجم الدماغ ، تم زراعة الخلايا العصبية في المختبر على سقالات مختلفة وتمتد على فالب سيليكون مرن مصنوع من بولي دايميثيل سيلوكسان (PDMS) Polydimethylsiloxae بسعات و ترددات مختلفة. تم تطبيق تجارب التمدد السابقة على الخلايا العصبية القشرية المزروعة في حاضنات ثنائية الابعاد (2D) لاختبار سلوك الخلايا العصبية والهيكل الخلوي بسبب الإجهاد الميكانيكي المطبق عليها بواسطة جهاز شد. كانت نتائج الحاضنات ثنائية الأبعاد جذابة للمضي قدمًا خطوة أخرى للاقتراب من حركة الدماغ الحقيقية من خلال إنشاء وتطوير نظام حاضنات الخلايا ثلاثي الأبعاد .(3D) تم محاكاة حركة الدماغ بواسطة جهاز تمدد وتم تطبيق إجهاد ميكانيكي على الخلايا العصبية القشرية.
لبناء وإنشاء تجربة تمتد ثلاثية الأبعاد ، كانت هناك حاجة إلى المطاط الصناعي القابل للمط 50 كيلو باسكال PDMS. تم تثبيت المطاط المرن في حامل محدد وخاص ، وزُرعت الخلايا العصبية لجنين الفأر المعزول في سقالة ثلاثية الأبعاد في حاضنه PDMS. أخيرًا ، تم تثبيت الحاضنة ثلاثية الأبعاد الكاملة بجهاز الشد. اثناء عملية التطوير ؛ من حاضنة التمدد ثلاثية الأبعاد ، تمت دراسة العديد من سقالات الزراعة: تم استخدام ثلاثة أنواع مختلفة من الهلام واختبارها كسقالة للبحث. كانت مادة Matrigel المُصنّعة بشكل طبيعي والمعزولة من ورم الفئران EngelbrethHolm-Swarm (EHS) السقالة الأولى التي تم استخدامها في بحثنا ، بالإضافة إلى سقالتين هلاميتين اصطناعية. أظهرت تجربة Matrigel نمو الخلايا العصبية في الطريقتين المستخدمتين، لكنها لم تكن قابلة للتمدد و الشد. تم استخدام هيدروجيل (VitroGel 3D-RGD) مع مجموعة وظيفية معدلة، وأخيراً مادة هلامية مصنوعه من الفيبرين PVP co-GMA. في هذه الدراسة ، تمت دراسة واختبار ثلاث سقالات مختلفة (Matrigel و VitroGel و PVP co-GMA) ، بالإضافة إلى أنه تم تعديل حاضنة التمدد ICS-7 PDMS وإعادة بنائها لتناسب تجربة التمدد ثلاثية الأبعاد. أخيرًا ، تم تطوير طريقة شد الخلايا العصبية ثلاثية الأبعاد مع سقالة صناعية قابلة للمط (PVP co-GMA) وتحليلها باستخدام برامج ومعدات خاصة في المختبر
Description
This Thesis is Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Biology, Faculty of Graduate Studies, An-Najah National University, Nablus, Palestine.
Keywords
Development of Three-Dimensional Neuronal Model Systems for Mechanical Stress Application