تبلیغات
مهندسی پزشکی - كبد هم مصنوعی شد!

كبد هم مصنوعی شد!

نویسنده :مازیار سلیمی
تاریخ:جمعه 15 مرداد 1389-01:13 ب.ظ

كبد یكی از پیچیده ترین ارگان های بدن است. در حالی كه عملكرد بیشتر ارگان های بدن واضح و مشخص است ( قلب:پمپاژخون، كلیه: تصفیه خون) ، عملكرد كبد پیچیده و متنوع است.این وظایف شامل:
پردازش غذای خورده شده، متابولیسم پروتئین و چربی، پاكسازی خون از ذراتی مثل باكتری ها، دفع سموم، ساخت صفرا كه در هضم چربی مفید است، ذخیره آهن، ویتامین و دیگر ضروریات شیمیایی، متابولیسم كربوهیدرات‌ها، سنتز لیپو پروتئین و كلسترول، ساخت و تنظیم هورمون های بیشماری مثل هورمون های جنسی، ساخت آنزیم ها و پروتئین هایی كه مسئول بسیاری از عكس‌العمل‌های شیمیایی بدن هستند مثل موارد درگیر در انعقاد خون یا ترمیم بافت های آسیب دیده است.

كبد بزرگترین ارگان بدن است و وزن آن در  یـك فـرد سـالم بالغ 25/1 كیلو گرم است. خون كـشـیـــده شــده از ارگــان هــای داخـلــی در بــاب سیـاهـرگـی ، قبـل از رفتن به قلب و ریه از كبد مـــــی‌گـــــذرد.در ایـــــن مــیــــان، ســمــــوم و دیــگــــر محصولات غذایی قبل از رفتن به قلب، از بین مـی‌رونـد. كبـد مجهـز بـه یـك منبـع خون ثانویه است: خون شریانی سرشار از اكسیژن از طریق شریان هپاتیك تامین می شود. وظیفه اصلی این خـون تـامیـن اكسیـژن سلول های كبدی است. هپـاتـوسیـت هـا حـدود 25 درصد كل خروجی قـلــب را دریـافـت مـی كننـد.كبـد حـدود 20-33 درصـد از كـل اكـسیژن مصرفی بدن را استفاده می‌كند. هپاتوسیت ها80-90 درصد جرم كبد را مـی سـازنـد و بـیـشـتـر فعالیت‌های كبد را انجام مـی‌دهـنـد. قـرارگـیری هپاتوسیت ها در كبد به گونه ای است كه هر سلول در تماس نزدیك با خون قرار دارد. سلول های kuppfer برای فیلتر كردن ذرات و سلول های ito برای ذخیره چربی استفاده می شوند.

ضایعات كبدی و اپیدمیولوژی
ضایعات كبدی مزمن یا حاد هستند.  ضایعات كبدی می توانند به وسیله بیماری كبد اولیه یا ضایعات ثانویه باشند. در صورت ادامه منجر به بـیماری مزمن كبدی گسترش یافته می شوند. بسیاری از این بیماران می توانند با استفاده از سیستم حمایتی كبد زیست مصنوعی (BALSS) بر مشكلات خود فایق آیند.

تاریخچه سیستم های حمایتی كبد
یك سیستم موفق حمایت از كبد باید قابل استفاده در بیماری های مزمن و حاد باشد. برای بیماری های حاد این سیستم می تواند پلی برای رسیدن بیمار به مرحله پیوند یا كمكی برای بازیابی و احیاء كبد باشد. در بیماری های مزمن نیز این سیستم می تواند برای كم كردن فشار زمانی، روی بیمار محتاج پیوند، در یك سیكل درمانی مفید باشد.
به طور كلی سه روش برای حمایت از كبد موجود است: سیستم های مصنوعی، روش های بیولوژیك و سیستم های زیست مصنوعی.

الف) سیستم های مصنوعی
سیستـم هـای مصنـوعـی سیستـم هـایـی هستنـد كـه در آن هـا اجزاء مصنوعی برای جانشینی عملكرد كبد استفاده می شوند. از آنجا كه تقلید تمامی اعمال كبد با استفاده از یك سیستم مصنوعی كامل، امكان پذیر نیست، معمولا تنها بر یك جنبه از اعمال كبد كه عموما عمل سم زدایی است تاكید می شود. به این منظور تاكنون روش های زیر مورد بررسی قرار گرفته اند:

‌همودیالیز: ‌خون به وسیله یك غشاء كم تراوا فیلتر می شود تا مواد سمی حل شده در پلاسما زدوده شوند. این عمل توسط سیستم فیلتراسیون غشایی شبیه به ماشین دیالیز كلیه انجام می شود.

‌تزریق خون و پلاسما: ‌خون و پلاسما از طریق یك ستون جذب سطحی كه با كربن فعال شده پر شده است، تزریق می شوند تا باعث جذب سطحی سموم شوند.

‌سیستم آنزیم ساكن: ‌آنزیم های كبد در یك كپسول یا لایه ساكن شده و خون روی سیستم تزریق می شود.
به دلیل آن كه در تمامی موارد گفته شده تنها عملكرد سم زدایی كبد مد نظر بوده است هیچ یك نمی توانند حیات یك بیمار با مشكلات كبدی را تنظیم كنند.

ب) روش های بیولوژیك
در این سیستم ها سعی بر استفاده از سیستم های بیولوژیك به منظور حمایت از كبد است. برای مثال چند نمونه از این راه حل های بیولوژیك بیان می شود:
‌تبادل تزریق: ‌خون و پلاسمای بیمار برداشته و با خون و پلاسمای تازه و سالم جایگزین می شود. این عمل با هدف رقیق سازی سموم موجود در گردش خون انجام می شود.
‌گردش متقابل: ‌بیمار با ضایعه كبدی به یك سیستم فردی سازگارپذیر زیستی سالم وصل شده و خون به طور پیوسته عوض می شود.
‌همودیالیز ناهمنوع: ‌بیماراز طریق غشاء دیالیز به سیستم گردش خون یا  بافت كبد یك حیوان مثل سگ متصل می شود.
‌پیوند كبدی عمودی: ‌كبد یك جسد مناسب به بیمار مشكل دار كبدی پیوند زده می شود.
‌پیوند بخششی اهداكننده زنده: ‌بر اساس توانایی بازسازی كبد، یك بخش ازكبد یـك اهـداكننـده سـالم می تواند به بیمار كبدی پیوند زده شود و هردو كبد بازسازی می‌شوند. با افزایش این عمل در امریكا گزارشاتی مبنی بر مرگ اهداكنندگان دریافت شد.
از میان تمامی این روش ها، تنها روش پیوند كبد عمودی با موفقیت انجام می شود، در حالی كه بیمار بعد از این عمل مجبوربه درمان های توقف سیستم ایمنی در تمام طول حیات برای جلوگیری از پس از زدن پیوند را دارد و خطر این مسئله همیشه وجود خواهد داشت و بیمار مستعد ابتلا به بیماری می شود.
ج )سیستم های زیست مصنوعی
سیستم های زیست مصنوعی شامل سلول های زنده كبدی یعنی هپاتوسیت ها به صورت كاشتنی یادر یك راكتور زیستی هستند. سیستم های زیست مصنوعی می توانند بـه سـه دستـه تقسیـم شـونـد: سیستـم هـای كپسـول شـده، سیستـم هـای برپایه غشاء و سیستم‌های تزریق مستقیم. برای تبادل بین بیمار و سیستم دو روش كلی موجود است: تمـام خون یا پلاسمای جدا شده از طریق سیستم زیست مصنوعی تزریق می شود. انتخاب بسته به ساختار سیستم و توجه به حفاظت ایمنی بیمار و سلول ها دارد و پلاسما معمولا برای تزریق مستقیم و خون كامل برای سیستم هایی با موانع غشایی استفاده می‌شوند.

1- سیستم های كپسول شده
هدف اصلی در سیستم های كپسولی، كپسول كردن هپاتوسیت ها در یك قالب ماتریس هیدروژلی است. این قالب به عنوان یك محافظ ایمن عمل كرده و در عین حال اجازه انتشار داخلی و خارجی مولكول های كوچكتر به هپاتوسیت كپسول شده را می‌دهد. این مهره هیدروژلی می تواند كاشته شود یا در یك نوع راكتور قرار گیرد. ماده معمول این هیدروژل آلگینیت است. با این كه این ماده از نظر زیستی بسیار سازگار پذیر است اما كاملا مثل غشاء عمل نمی كند پس از پوشش های هیدروژلی چندلایه مثل پلی‌سین یا پلی اكریلیت هم استفاده می شود. هپاتوسیت ها در این مهره 14تا 1 روز زنده می مانند. با این كه از نظر سیستم ایمنی مشكلی به وجود نمی آید اما مشكلات دیگری ایجاد شد:
‌مهره ها با مقاومت انتقال جرم مشكل داشتند.
‌مهره ها زمان پاسخ به تحریك شیمیایی را كاهش دادند.
‌با توجه به حجم اضافی مهره ها حجم زیادی برای تاثیر درمانی مورد نیاز است.
‌مشكلات تنش های ایجاد شده برای ایجاد شكاف و كانال مشاهده شد.

2- سیستم های برپایه غشاء
سیستم های بر پایه غشاء عموما بر پایه تزریق تمام خون روی یك طرف یك غشاء نیمه تراوا هستند و هپاتوسیت ها در طرف دیگر غشاء رشد می كنند. غشاء معمولا محدوده وزن مولكولی عـــبـــــوری 100و 150 KDA را داراســـــت تـــــا بـــــه پـروتئیـن‌هـای حـامـل مثـل آلـوبیـن اجـازه انتقال آزادانه داده در حالی كه مولكول های بزرگ مثل گـلـبــولیـن هـای ایمنـی و لیكـوسیـت هـارا عبـور نمی‌دهد.
یكی از بزرگترین محدودیت های این سیستم رسیدن به انتقال كافی و موثر اكسیژن، سموم و دیــگـــر مـــولــكـــول هـــای نــیــازمـنــد بــه پــردازش هـپاتوسیت ها از طریق غشاء است. آنالیزهای نظری و آزمایشگاهی اخیر برای انتقال اكسیژن در فیبر توخالی كبد زیست مصنوعی نتیجه داد كـه بـیـشـتـر هپاتوسیت ها دچار كمبود اكسیژن می‌شوند. 

3- سیستم های تزریق مستقیم
سیستم های تزریق مستقیم از بیوراكتورهای شامل چارچوب های سه بعدی استفاده می كنند كــــه هــپــــاتــــوســیــــت هـــا بـــر روی آن هـــا رشـــد مـی‌كنند.پلاسمای خون مستقیما از طریق این چــارچــوب هــا تــزریــق مــی شــود. مـهــم تــریــن مـحـدودیـت ایـن روش تـامیـن اكسیـژن سلـولـی اسـت.گـروه تـحقیقاتی مركز پزشكی آمستردام این مشكل را   از طریق تیوب های اكسیژن در راكتورها حل كردند.
سیستم حمایتی كبد زیست مصنوعی UP-CSIR ، یك سیستم تزریق مستقیم با راكتور زیستی چارچوب پلی یورتان است كه مشكل منبع اكسیژن را از طریق اضافه كردن حامل‌های اكسیژن به پلاسمای تزریقی، حل كرده است.

وضعیت كنونی پیشرفت سیستم حمایتی كبد
نكته ای كه در هیچ یك از BALSS های موجود مورد توجه قرار نگرفته است، دفع صفرا    است. اما توجه به این نكته مثل ماژول دیالیز آلبومین موجب پیشرفت طرح خـواهد شد. تنها سیستم تجاری مورد دسترس MARS است( سیستم گردش مجدد جذب سنجی مولكولی) كه سیستم دیالیز بر پایه غشاء غیرفعال است. به دلیل عدم حضور تركیبات بیولوژیك، این سیستم نمی تواند هیچ یك از عملكردهای متابولیك یا سنتزی كبد را انجام دهد.

تلاش های عملی انجام شده بر روی سیستم های حمایتی كبد
در  سال های اخیر و به دنبال پیشرفت های انجام شده در تولید سلول های مصنوعی ،  شركت های تجاری و مراكز دانشگاهی متعددی برروی كبد مصنوعی سرمایه گذاری كرده اند. در این میان برخی موفق به دریافت تاییدیه های مختلف مثل FDA شده و برخی نیز در حال گذراندن مراحل آزمایشی هستند. در ادامه به بررسی چند نمونه از  این موارد می‌پردازیم.

1- سیستم بیولوژیكDT
این سیستم بر پایه تقسیم بندی اولیه گفته شده در این مقاله ، جزء سیستم های حمایت كبدی مصنوعی محسوب می شود. این سیستم، یك سیستم ساده جذب خون خارجی مبتنی بر جذب است كه برای درمان بیماری های حاد كبدی با علائم مغزی یا مصرف داروی بیش از حد به كار می رود. سیستم DT از یك سوسپانسیون جذبی استفاده می كند كه غشاء دیالیزر صفحه ای سلولزیك را احاطه می كند. این روش، سطح جذبی بیشتری را از روش های پیشین ستون های جذب خون، ایجاد می كند. تغییرات در فشار سوسپانسیون جاذب غشاء را به كشیدن خون از طریق یك كاتتر تك حفره ای تحریك كرده و آن را از دیالیزر عبور مــی‌دهــد و سـپــس از طــریــق هـمــان كــاتـتــر بـاز مـی‌گـردد. سوسپانسیون جاذب شامل ذغال و یون مثبت است . سوسپانسیون به طور انتخابی سموم كبدی، پروتئین ها، اوره ... را می زداید. سوسپانسیون دارای گلوكز است تا آن را به بیمار تحویل دهد. مانیتورینگ خودكار جریان خون، دمـا، تـعـادل مـایـعـات، حباب هوا و یكپارچگی دیــالـیــزر ، اسـتــانــدارد بـالای ایـمـنـی را مـوجـب می‌شود. این سیستم احتیاج به داروی ضدانعقاد ندارد.
سیستـم بیـولـوژیـك DTPF، شـامـل یك فیلتر پــلاسـمــای فیبـر تـوخـالـی  نفـوذپـذیـر نسبـت بـه پلاسما است كه بعد از دیالیزر صفحه ای DT قرار می گیرد و با   ایجاد فشار بین غشایی مثبت و منفی مـتـنـاوب، مـوجـب گـذشتن پلاسما از فیلتر PF مـی‌شـودكـه در آن تقابل مستقیم بین پلاسما و ذغال باعث زدودن پروتئین ها و مولكول های بزرگ تر می شود و در آخر به خون بازمی شود. 

2- سـیـسـتـم گـردش مجدد جذب سطحی مولكولی MARS
ایـن سـیـسـتـم نـیـز جزء سیستم های حمایت كبدی مصنوعی است. این تكنولوژی به منظور زدودن مـولـكـول هـای كـوچك، ایجادشد. اگر مولكول ها به حالت لیگاندی باشند، جداكردن آن ها بسیار مشكل است. به عنوان مثال وقتی سـمـوم پـروتـئـیـنـی چربی دوست در خون زیاد می‌‌شود. با استفاده از تكنولوژی MARS این مواد در یك سطح یك غشاء نیمه تراوا به طور پیوسته جـذب می شوند و از طرف دیگر غشاء هم به وسـیـلـه جـاذب هـای شـیـمـیـایـی(پـروتـئـیـن های حامل)، پاك می شوند. مولكول های جاذب به طـــور هـمــزمــان، دلـیـگــانــده شــده و بــه سـیـكــل برمی‌گردند.  MARS عمل زدون خاص سموم كـبدی را با زدودن سموم محلول در آب، مثل  همودیالیز،  تركیب می كند كه به آن انتقال غشایی هــوشـمـنـد گـفـتـه مـی شـود. یـعـنـی فـقـط زدودن پـروتئیـن هـا و  تـركیبات خاص مورد دسترس مد نظر نیست. این تركیب جدیدی از دیالیز كبد و كلیه است. خون بیمار از طریق یك كاتتر و یك مدار خارجی با یك محفظه همودیالیزر مجهز به غشاء فیبر توخالی خاص عبور می كند. طرف دیگر غشاء به وسیله محلول آلبومین گرشی تمیز مـی شـود. آلبومین یك حامل مولكولی طبیعی خــون بــرای زدودن مــواد مــورد نـظـر اسـت كـه خـاصـیـت انـتـخـاب و سـازگاری زیستی بالایی دارد. این مكانیسم یك نیروی هدایتی برای عبور  سموم از غشاءMARS را ایجاد می كند. محلول شـسـتـشـو بـه طـور هـمـزمـان در یـك مـدار بـسته سم‌زدایی كبدی تولید مجدد می شود و به وسیله یــك مـحـلـول آبـی تـقـویـت شـده در سـم زدایـی كلیه‌ای دیالیز می شود. مشخصه سیستم MARS زدودن انتخابی قوی پروتئین ها و سموم محلول در آب است. آلبومین ها، فاكتورهای انعقادی و... بـه دلیل وزن مولكولی بالا از غشاءMARS عبور نمی‌كنند.

3- سیستم Hepat Assist
ایــن نــوع  سـیـسـتــم حـمــایــت كـبـدی از نـوع كبدهای زیست مصنوعی است. در این سیستم از سـلــول‌هــای كـبـد خـوك اسـتـفـاده مـی شـود.9 بیلیون هپاتوسیت خوك، نرم شده، شسته شده و در فضـای درونـی فیبرهای توخالی كارتریج Hepat Assist قرار می گیرند.
بیوراكتور شامل ماژول های فیبر توخالی از جنـس پلـی استـر هستنـد كـه در آن سلـول های كبدی به شبكه ها الصاق می شوند.  یك كاتتر بیمار را به دستگاه متصل می سازد و خون بیمار مثل همودیالیز پمپ شده و پلاسما جدا می شود. پــلاسـمــا بــه سـتــون زغــالــی تـزریـق مـی شـود و هـپـاتـوسیت های لقاح یافته در بیوراكتور را به بیمار باز می گرداند. فیبرها به عنوان سدی برای جلوگیری از ارتباط مستقیم سلول های خوك و پروتئین ها با خون بیمار عمل می‌كنند اما در عین حال تبادلات برای زدودن سموم انجام می شود. 

سیستم حمایت كبدی زیست مصنوعی UP-CSIR
سیستم UP-CSIR ، سیستمی است كه خون بیمار را با هپاتوسیت های داخل راكتور زیستی طراحی شده برای بهینه سازی عملكرد و رشد هـپـاتـوسـیـت و انـتـقـال جـرم بـیـن هـپـاتـوسیت و پلاسمای خون ، در تماس قرار می دهد.
فرایند اصلی به شرح زیر است:
1-خون وریدی از بیمار گرفته شده و گلبول های سفید و قرمز و پلاكت ها در یك جداكننده، از پلاسما جدا می شوند.
2-پلاسمای خون به مخزن پلاسما- امولسیون پرفلوئوروسیت برومید )pfob( ، پمپ می شود و در آنجا با امولسیونPFOB غلیظ شده ، مخلوط می شود.
3-مخلوط پلاسما و امولسیون از طریق یك اكسیژن رسان پمپ می شود و در آن با گاز 95 درصد اكسیژن و 5 درصد دی اكسید كربن در تماس قرار می گیرد. دی اكسید كربن بـرای قـرار گیری پلاسمای خون در غلظت دی اكسید كربن بیولوژیك لازم است. دی‌اكسید كربن اضافی برداشته شده به وسیله امولسیون در بیو راكتور،دراكسیژن رسان حذف می شود.
4-مخلوط یاد شده از طریق بیوراكتور پمپ می شود كه در آن هپاتوسیت ها در فوم پلی یوتان سلولی باز رشد می كنند. در بیوراكتور اعمال زیر انجام می شوند:

‌هـپــاتـوسیـت هـا مـواد مغـذی را از اكسیـژن و اكسیـژن را از امـولسیـون گـرفتـه و دی‌اكسید‌كربن را پس می دهند.
‌هپاتوسیت ها تمام عمل های  لازم مانند دفع سموم كبد و عصب گرا، اداره امور مربوط به فاكتورهای مخدرهای كبد و عصب گرا و نگهداری قابلیت انعقاد را روی پلاسمای خون انجام می دهند.
5-ماده مخلوط موجود در راكتور از طریق فیلتر بیومس جریان می یابد و به مخزن پلاسما امولسیون بازمی شود. هدف از این فیلتر بیومس، حذف خرده مواد بیولوژیك مثل هپاتوسیت هایی است كه از جای خود بیرون افتاده اند.
6-مخلوط پلاسما- امولسیون از مخزن مورد نظر به جداساز غشایی جریان متقابل ، پمپ می‌شود كه در آنجا پلاسمای خون خالص از مخلوط ، جدا می شود. تا  جایی كه هیچ امولسیونی در خون باقی نمی ماند  اما   كمی خون در امولسیون باقی است.لازم است كه یكپارچگی امولسیون حفظ شود تا احتیاج به تعلیق مجدد نباشد. بنابراین، PFOB مـوجود در جداساز، یك امولسیون PFOB تغلیظ شده است. مقدار غلظت با چگالی امولسیون در كسری از حجم فاز جداسازی بیشتر و بیشترین پك شدن برای یك امولسیون خاص ،محدود می شود.
7-پـــلاسـمـــای خـــون مـــوجــود در جــداســاز غـشـایـی، بـه داخـل یـك  مخـزن پـلاسمـا انتشـار می‌یابد. پلاسما به طور پیوسته از مخزن خارج شده و با همان نرخی كه از جداساز پلاسما به مـخــزن پــلاسـمــا مــی رود، بـه بـیـمـار مـی رسـد. پلاسمای برگشتی به بیمار ،قبل از جریان یافتن از طریق یك هواساز به سمت بیمار، مجددا با گلبول های قرمز و سفید و پلاكت های جدا شده در جداساز، تركیب می شود.
ایــن سیستـم نیـازهـای اصلـی یـك BLASS را برآورده می سازد. این سیستم محیطی مناسب برای به هم پیوستگی و تكثیر هپاتوسیت ها در محیط سازگارپذیر زیستی فوم پلی یورتان ایجاد می كند. چگالی فوم می تواند به منظور كاهش یا افزایش سطح مورد نیاز برای چسبندگی، تنظیم شـود. مـواد مـغـذی لازم بـرای عـملكرد و رشد هپاتوسیت ها به وسیله پلاسمای خون، تامین مـــی‌شـــونـــد. امــولـسـیــون، اكـسـیــژن لازم بــرای هپاتوسیت ها را تامین كرده و سطح دی‌اكسید كــربــن را نـیــز تـنـظـیـم مـی كـنـد. حـداقـل سـازی عـكــس‌الـعـمــل سـیـسـتــم ایـمـنــی بــا جــداســازی گلبول‌های سفید انجام می شود همچنین فیلتر بیومس از ورود ذرات به سیستم گردش خون جلوگیری می كند. راكتورهای زیستی جدید با انتقـال جـرم پیشرفته برای كبدهای آینده مورد توجه هستند. در مدل UPًCSIR ، انتقال جرم موثر به وسیله تزریق مستقیم پلاسمای خون از طریق بیوراكتورها، انجام می شود. 
یك مدل از نمونه CSIRًUP بر روی خوك ها مورد آزمایش قرار گرفته و منجر به  پاسخ قابل قبولی شد.
قبل از اتصالCSIRًUP به انسان باید برخی تداركات لازم به عمل آید. تمام سیستم باید استرلیزه شود. این مهم از طریق استرلیزاسیون تمامی اجزاء مثل تیوب ها و بیوراكتور با استفاده از تابش اشعه گاما و گردش محلولperesal از طریق سیستم انجام می شود. peresal فـرمـول خـوبـی بـرای گنـدزدایی و كلسیم زدایی تجهیزات همودیالیز است.  بیوراكتورها باید با هپاتوسیت های تازه، پر شوند. این از طریق یك فرایند خودكار انجام می شود كه در آن كبدی كه با جراحی برداشته شده در محلول كولاژن آنزیمی، حل شده و هپاتوسیت های سلول های غیر اصلی آن با استفاده از یك فرایند ایزولاسیون چند مرحله ای جدا شده اند. سلول ها پس از این مرحله از طریق یك دستگاه انتقال پوشش یافته و با یك روش استرلیزه در بیوراكتور دانه پاشی می شوند. بیوراكتورهای دانه پاشی شده، در یك سیستم گردشی با یك اكسیژن ساز و محیط كشت میكروبی برای 24 ساعت قرار می گیرند تا به هپاتوسیت ها اجازه الصاق به چارچوب بیوراكتور و ایجاد نتیجه اولیه فرایند كاشت، داده شود. تمام آمادگی های لازم برای عمل جراحی باید انجام شود.
انتظار می رود كه نمونه نهاییCSIRًUP یك نمونه قابل حمل بر روی ترولی به همرام مقداری اجزاء مصرفی برای هر بیمار باشد. به این منظور برخی مسایل باید در طراحی دستگاه مورد توجه قرار گیرند.
برای بیوراكتور انواع مختلف سلول قابل استفاده هستند.  این موارد شامل خطوط سلول انسانی بقا یافته، هپاتوسیت انسانی اولیه و هپاتوسیت حیوانی اولیه می شوند. هر یك از این موارد داری نكات مثبت و منفی هستند و انتخاب نهایی بر عملكرد كبد مصنوعی تاثیر گذار است. 
‌هپاتوسیت انسانی اولیه: ‌هرچند هپاتوسیت انسانی اولیه ترجیح داده می شود اما منبع كبد انسانی مناسب و سالم ،محدود است و در صورت موجود بودن بهتر است برای پیوند كبدی استفاده شود.
‌خطـوط سلـول انسـانـی بقـا یافته: ‌این مورد برای انجام كارهای آزمایشگاهی مناسب است اما برای كشت با مقدار كافی برای استفاده در بیوراكتور كبد مصنوعی ،مشكل ساز می شود. همچنین خطوط سلولی بقا یافته تمایل به از دست دادن برخی كارایی های هپاتوسیت اصلی را دارند   و برای انتقال آن ها به بیمار نیز برخی نكات وجود دارد.
‌هپـاتـوسیـت حیـوانـی اولیـه: ‌در مقایسه با مشخصات فیزیولوژیك و عملكرد هپاتوسیت ها، مناسب ترین گزینه حیوانی خوكچه است. هپاتوسیت های بسیاری به راحتی به دست می آیند. تنها مشكل، مربوط به پاسخ سیستم ایمنی و عدم توانایی تكثیر در محیط كشت است. البته تاكنون مشكل خاصی در این مورد ذكر نشده است. CSIRًUP در حال حاضر از هپاتوسیت اولیه خوكچه استفاده می كند.
حجم كلی فرایند BLASS باید تا حد امكان كم باشد چرا كه تنها مقدار محدودی از پلاسمای خون در یك زمان داده شده اجازه خارج شدن دارد. حجم فرایند در CSIRًUP با استفاده از محلول نمك مقدار دهی اولیه می شود. اگر حجم فرایند زیاد باشد، آب نمك باعث رقیق شدن خون و كاهش فشار خون می شود.  همچنین حجم پردازش را می توان با پلاسمای خون داده شده، مقدار دهی اولیه كرد كه البته به خاطر پیچیدگی ها و خطرات از آن صرفنظر می شود.
مـاده انتخـاب شـده بـرای چـارچـوب بیـوراكتـور، باید سازگار پذیر زیستی باشد و هپـاتـوسیـت هـا بـایـد بـه آن چسبیـده و تكثیـر شـوند. ماده باید سطح كافی برای رشد هپاتوسیت ها را فراهم كند.  مورفولوژی ماده، رشد، پیوستگی و عملكرد سلولی را تحت تاثیر قرار می دهد. تحقیقات اخیر، اهمیت ساختار كروی این ماده را ثابت كرده است. ساختارهای كروی عمل بهبود یافته بسیاری را در مقایسه با سلول كشت یافته تك لایه نشان می دهد. این ساختار كروی باید كنترل شود چون در صورت بزرگ بودن آن هپاتوسیت های مركزی به خاطر كمبود اكسیژن دچار مشكل خواهند شد.  مطالعات نشان داده اند كه با كنترل اندازه خلل و فرج چارچوب ها، می توان حجم كره را كنترل كرد. ماده چارچوب باید به راحتی استریل شود.
تمامی اجزاء  BALSS باید به راحتی استریل شوند و فرایند  تا حد امكان  بدون دخالت انسانی قابل انجام باشد.
تجهیـزات ابـزاردقیـق برای نمایش همزمان و كنترل عملكرد BLASS لازم است . اندازه‌گیری های اصلی شامل نرخ جریان، دما، فشار، PH و فشار بخشی اكسیژن است. تجهیزات باید قادر به اندازه گیری در كمترین حجم و با بیشترین دقت باشند.
هپاتوسیت ها در بیو راكتور رفتار مشابه محیط كشت دارند و بعد از  یك پریود تاخیر شروع به تكثیر كرده و چند روز در نرخ ماكزیمم باقی می مانند. پس از آن سلول ها می‌میرند. پس باید رفتار زمانی بیوراكتور تحت شرایط فشارهای مختلف مشخص شود تا بهترین زمان برای كاشت آن در BALSS و برداشتن آن مشخص شود.
طراحی فیزیكی بیوراكتور كارایی سیستم را تغییر می دهد. شكل كانال یا جریان اصلی از بخش خاصی از بیوراكتور و فضای مرده مربوطه كه گردشی در ان وجود ندارد، باید كمینه شود تا كاهش كارایی و مرگ سلولی را داشته باشیم.
فرایند دانه پاشی سلولی در چارچوب باید تا حد امكان یكدست انجام شود. قابلیت زیستی سلول ها با این عمل در بیشترین حد ممكن قرار می گیرد. باید از انعقاد پلاسما مثلا با استفاده از تزریق هپارین در BALSS جلوگیری كرد. 

تلاش محققان ایرانی در زمینه كبد مصنوعی
محققان ایرانی از طریق مهندسی بافت، موفق به شبیه سازی كبد نرمال شدند كه به سم‌زدایی كـبــد از تــركـیـبــات نـاخـواستـه كمـك مـی كننـد. سـرپرست این تیم تحقیقاتی دكتر جلال‌الدین قنوی است. در این سیستم خون بیمار از طریق یك تیوب وارد دستگاه می‌شود و سپس خون از پلاسما جدا شده و به سیستم گردش بازمی شود. پلاسما به یك كره شیشه ای می رود كه در آن سموم با استفاده از نانوساختارهای واقع شده در سلول‌های كبد مصنوعی ، جداسازی می شوند. گـوی شـیـشـه ای بـا قـابـلـیـت اتـصـال 10مـیـلـیـون سلول‌كبدی ، به عنوان غشاء عمل كرده و كارایی سـلــول‌هــا را افــزایــش مــی دهــد. بــا اسـتفـاده از نانوماتریس های ارتقاء یافته، سلول ها قادر به تكثیر و تولید هستند. همچنین آن ها قادر به انجام فعالیت های متابولیك سلول های طبیعی كبدی مثل تولید پروتئین، جذب سلول های چربی و كربوهیدرات ها هستند.
علاوه بر موارد یاد شده شركت های دیگری نیز در جهت بهبود این سیستم مشغول به  فعالیت هـسـتـنـد كـه بـا قـرار داشتن در فازهای مختلف آزمــایـشـگــاهــی مـنـتـظــر دریـافـت تـایـیـدیـه هـای بین‌المللی و تولید تجاری هستند.

 




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 
What is the tendon at the back of your ankle?
دوشنبه 16 مرداد 1396 04:08 ق.ظ
I really like your blog.. very nice colors & theme.
Did you make this website yourself or did you hire someone to do it for you?
Plz answer back as I'm looking to design my own blog and would
like to know where u got this from. cheers
http://marjoriewilfong.hatenablog.com
جمعه 13 مرداد 1396 02:43 ب.ظ
Great information. Lucky me I recently found your website by accident (stumbleupon).
I've book-marked it for later!
corrinematzek.blog.fc2.com
جمعه 6 مرداد 1396 06:44 ب.ظ
I delight in, cause I discovered just what I used to be
having a look for. You have ended my 4 day lengthy hunt!
God Bless you man. Have a great day. Bye
BHW
جمعه 8 اردیبهشت 1396 11:57 ق.ظ
My brother suggested I might like this web site.
He was once totally right. This submit actually made my day.
You cann't believe just how so much time I had spent for this
information! Thanks!
maryam
چهارشنبه 28 مهر 1389 05:37 ب.ظ
mamnun khaili ali bud.
vaghean be darde kare man mihord
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر




Admin Logo
themebox Logo