کاربرد نانوذرات در مهندسی بافت تستیس

Abstract

مهندسی بافت تستیس یکی از حوزه‌های نوظهور پزشکی بازساختی است که با هدف بازسازی ساختار و عملکرد طبیعی بافت بیضه، حفظ سلول‌های زایا و در نهایت ایجاد شرایط مناسب برای اسپرماتوژنز در محیط آزمایشگاهی توسعه یافته است. پیچیدگی ساختاری بیضه، تعامل بسیار دقیق میان سلول‌های زایا و سلول‌های سوماتیک و همچنین وجود سد خونی ـ بیضه‌ای، بازسازی این بافت را به چالشی مهم تبدیل کرده است. در سال‌های اخیر، استفاده از زیست‌مواد، داربست‌های سه‌بعدی، هیدروژل‌ها و سامانه‌های نانوساختار به‌عنوان راهکارهایی برای ایجاد یک ریزمحیط شبه‌فیزیولوژیک مورد توجه قرار گرفته است. نانوذرات به دلیل اندازه بسیار کوچک، نسبت سطح به حجم بالا، قابلیت اصلاح سطح، امکان بارگذاری و رهایش کنترل‌شده مواد زیستی و دارویی و قابلیت هدف‌گیری سلولی، پتانسیل قابل‌توجهی در مهندسی بافت تستیس دارند. از جمله کاربردهای بالقوه آن‌ها می‌توان به انتقال داروها و فاکتورهای رشد، بهبود ویژگی‌های داربست‌های مهندسی بافت، تنظیم ریزمحیط سلولی، انتقال مولکول‌های زیستی و کمک به بازسازی بافت اشاره کرد. همچنین استفاده از نانوذرات در سامانه‌های سه‌بعدی و زیست‌چاپ می‌تواند امکان ایجاد ریزمحیطی نزدیک‌تر به معماری طبیعی بیضه را فراهم کند. برای نمونه، گزارش‌هایی درباره استفاده از نانوذرات حاوی VEGF در هیدروژل‌های آلژیناتی برای حمایت از بافت بیضه نابالغ و بهبود بازیابی سلول‌های اسپرماتوگونی مطرح شده است.  با وجود این ظرفیت‌ها، کاربرد نانوذرات در بافت تستیس با چالش‌های مهمی از جمله سمیت سلولی، استرس اکسیداتیو، تأثیر احتمالی بر سلول‌های سرتولی و لایدیگ، اختلال در سد خونی ـ بیضه‌ای و اثرات احتمالی بر اسپرماتوژنز همراه است. مطالعات نشان داده‌اند که اثر نانوذرات به عواملی مانند اندازه، شکل، ترکیب شیمیایی، دوز، پوشش سطحی و مسیر ورود آن‌ها وابسته است. بنابراین، توسعه سامانه‌های نانویی ایمن و هدفمند یکی از پیش‌نیازهای انتقال این فناوری از مطالعات آزمایشگاهی و حیوانی به کاربردهای بالینی است.