تحقیق درباره برهمکنشهای خون – بیومتریال و انعقاد

اختصاصی از کوشا فایل تحقیق درباره برهمکنشهای خون – بیومتریال و انعقاد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 24

برهمکنشهای خون – بیومتریال و انعقاد

1-4 مقدمه

عموما کاشتن یک بیومتریال یا وسیله در بدن همراه با ایجاد زخم و جراحت در بیمار است و خونریزی پیامدی است که اتفاق می افتد . در حقیقت خون اولین "بافتی" است که که سطح یک بیومتریال / وسیله با آن در تماس قرار می گیرد . بسیار مهم است که بدانیم پروسه های ترمیم زخم و ترمیم بافت بسیار تحت تاثیر جراحت بافت قرار دارند ( مثلا از چگونگی یک فرآیند کاشت (Implantation) ) . مرگ سلولی ، شکستن / تغییر ماهیت ماتریس بین سلولی و از بین رفتن حالن عادی مجاری خونی اتفاقاتی هستند که مستقیما ترمیم زخم را تحت تاثیر قرار می دهند ، با شروع فاز اول : انعقاد ( شکل 2/0 ) . این بخش منشا و نقش سلول ها و مواد شییایی موجود در خون را در فرآیند انعقاد و تجزیه فیبرین مورد بررسی قرار می دهد.

2-4 سلولهای منبع خون : مغز استخوان و سلول های بنیادی

خون مخلوطی از پلاسما(محلولی از آب ، نمک ها و پروتوئین ها ) ، انواع مختلفی از سلول ها و پلاکت ها (Platelets) ( اجزای سلولی فعال از نظر بیولوژیکی ) است (شکل 1-4 ) .

منشأ تمام سلول های خونی مغز استخوان است که در آنجا به واسطه فرآیند پیچیده ای موسوم به هماتوپوایسیس (Hematopoiesis) تولید می شوند . در هنگام تولد ، مغز استخوان موجود در بدن قرمز بوده و سلول های خونی تولید می کند اما با گذشت زمان ، مقدار زیادی از آن به بافت زرد رنگی (Adipose) تبدیل گشته و فرآیند تولید سلول های خونی متوقف می گردد . در هنگام استرس و بیماری این تغییر می تواند برعکس شود . با رسیدن انسان به سن بلوغ ، مغز استخوان های قرمز تولید کننده سلول های خونی ، بیشتردر استخوان های Cancellous (استخوانی با ساختار باز ومتخلخل) مثل دو انتهای استخوان های بازو (Humerae) ، استخوان های درشت نی (Tibiae) و ران (Femurs) و در قسمت هایی از لگن (Pelvis) ، دنده ها (Ribs) و جناغ (Sternum) ، یافت می شوند . داخل مغز استخوان قرمز ، استروما (Stroma) قرار دارد (این کلمه از واژه ای یونانی به معنی " تخت خواب " گرفته شده است) . استروما یک شبکه سه بعدی از بافت اسفنجی است که عمدتا ً از سلول ها و رشته های استحکام بخش تشکیل شده است (شکل 2-4) . در داخل استروما سینوس ها (فضاهای خالی) و مویرگ های سینوسوئیدال (Sinusoidal Capillaries) قرار دارند که ذخیره خونی را برای محفظه مغز استخوان تأمین می کنند . سلول های خونی که به طور مستمر در استروما تولید می شوند با فشار وارد مویرگ های سینوسوئیدال شده و از آنجا به جریان خون راه پیدا می کنند تا به سایر قسمت های بدن برسند .

تمام سلول هایی که در چرخه گردش خون وجود دارند از یک نوع سلول در مغز استخوان به دست می آیند : Pluripotent hematopoietic stem cell . Pluripotent بدین معنی است که یک سلول این توانایی را دارد خود را تکثیر کند و به انواع گوناگونی دیگری تبدیل شود. واژه hematopoietic از دو قسمت hema به معنی " خون " و poietic به معنی " سازنده " تشکیل شده است . نهایتا ً واژه stem cell به سلول هایی اطلاق می شود که قادر به تکثیر و تولید انواع دیکری از سلول ها باشند . Pluripotent hematopoietic stem cells (PHSCs) ، multipotent هستند بدین معنی که قادر به تولید سلول های مختلفی در یک کلاس هستند (مثلا کلاس سلول های خونی یا کلاس سلول های پوستی) لذا کاملا از نوع totipotent که قادر به تولید هر نوع سلولی هست متمایز هستند. PHSCs نسبتا کمیاب هستند – چنین تخمین زده می شود که احتمالا از هر 1000 سلول مغز استخوان تنها یکی از آن ها PHSC است – و در طول زندگی یک شخص همیشه وجود دارند مگر اینکه وی به آسیب های پرتویی یا بیماری های خاصی مبتلا شده باشد.میزان سلول های خونی که توسط PHSC ها و بقیه سلول های خون ساز (Hematopoietic) در مغز استخوان تولید می شود یک اونس (28 گرم) در هر روز است.این مقدار در ابتدا چندان زیاد به نظر نمی آید ولی با در نظر گرفتن اینکه هر اونس خون شامل 260 میلیارد سلول تازه است پی به اهمیت آن خواهیم برد.

PHSC ها می توانند تکثیر شوند (تولید PHSC های بیشتر کنند) و یا به دو نوع سلول بنیادی جدید مشتق گردند: سلول های بنیادی لیمفوئید (Lymphoid stem cells) و سلول های بنیادی میولید (Myeloid stem cells). سلول های بنیادی لیمفوئید از مغز استخوان به فسمت های مختلف سیستم لنفاوی مهاجرت می کنند (گره های لنفی،طحال،تیموس) و در اینجاست که lymphocytes (گلبول های سفید سیستم لنفاوی) را تولید می کنند . سلول های بنیادی میولید در مغز استخوان باقی می مانند و تمامی سلول های موجود در خون را تولید می کنند . در مورد سلول های موجود در خون زیاد شنیده ایم : گلبول های قرمز حامل اکسیژن،پلاکت ها که نقش مهمی در فرآیند انعقاد خون بازی می کنند و گلبول های سفید که بخشی از سیستم دفاعی بدن در مقابل اجسام خارجی (مثل بیومتریال ؟) هستند.در شکل 3-4 اجزای سازنده هر کدام ار این سلول ها نشان داده شده است.لازم به ذکر است که بسیاری از مراحل میانی نشان داده نشده اند . بسیاری از این بخش های حذف شده در تصاویر بعدی و در هنگام بررسی عملکرد هر کدام از سلول ها مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

3-4 گلبول های قرمز

1-3-4 شکل گیری و عملکرد

گلبول های قرمز محصول نهایی و مرحله آخر یک فرآیند طولانی از تقسیم و تغییر سلولی هستند که در شکل 4-4 نشان داده شده است.با وجود آنکه این سلول ها کمترین نقش را در ترمیم زخم و برهمکنش های خون – بیومتریال ایفا می کنند ، ولی تولید و عملکرد آن ها می تواند برای بررسی اصول بیولوژیکی و مفاهیم مهندسی مورد توجه قرار گیرد.

نمودار نشان داده شده در شکل 4-4 می تواند به عنوان معیاری برای ترجمه برخی لغات کاربردی در بررسی سلول ها به کار رود.به عنوان مثال،پیشوند erythro تقریبا در تمامی قسمت ها دیده می شود . این پیشوند نشان دهنده رنگ قرمز است.Cyte نشان دهنده سلول بوده و blast برای مشخص کردن سلول پیشروی اولیه (precursor cell) مورد استفاده قرار می گیرد. Precursor cellیک سلول با توانایی تغییر و تبدیل به انواع دیگر سلول ها است.Reticulocite تنها سلولی است که از این طرح نامگذاری پیروی نمی کند: Reticuloنشان دهنده وجود شبکه ای از رشته ها (filaments) است.با تکثیر سلول های موجود در سرشاخه با قسمت شدن،ماهیت آن ها هم به تدریج تغییر می کند. (proerythroblast تبدیل می شود به basophil erythroblast و آن نیز به نوبه خود به polychromatic erythroblast تغییر می کند و...)؛با ادامه یافتن این فرآیند هر سلول جدید حجم کمتری نسبت به سلول قبلی خواهد داشت و ماده هسته در فضای کوچکتر و کوچکتری فشرده خواهد شد.

در مرحله Orthochromatic erythroblast،تقسیم میتوز(mitosis)متوقف شده و به جای آن،هسته از سلول حذف شده(اغلب در حین فرآیند فشرده شدن سلول از Stroma به مویرگ های سینوسوئیدال)ودر نهایت Reticulocyte باقی می ماند(شکل 5-4). Reticulocyteها شامل مقادیر کوچکی از هسته باقیمانده هستند – رشته هایی که نام سلول از آن ها گرفته شده است – و به عنوان Erythrocyte های نابالغ در نظر گرفته می شوند.درطی چند روز،رشته های هسته باقیمانده مثل میتوکندری ها،ریبوزم ها و سایر آنزیم ها،تغییر ماهیت می دهند (Denature) و Reticulocyte به یک Erythrocyte بالغ تبدیل می شود.

از آنجا که Erythrocyte ها،فاقد هسته و یا سایر ارگانل های موجودر سیتوپلاسم که برای سنتز پروتوئین ها ضروری هستند می باشند،این سلول ها تکثیر نمی شوند و هموگلوبین سنتز نمی کنند. Erythrocyteهای موجود در بدن انسان می توانند در سیستم گردش خون تا 120 روز زنده بمانند.پس از این مدت است که از بدن خارج می شوند.

عمل خارج کرذن آن ها از سیستم گردش خون توسط سلول های خاصی در طحال ومغز استخوان صورت می گیرد که سلول های مرده و اجزای خارجی را تشخیص داده و از بین می برند(این سلول های متخصص در جمع آوری مواد زاید macrophage ها هستند که در بخش 5 در مورد آن ها بحث می کنیم).لذا برای تامین اکسیژن