ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

کنجکاوی که موجب سنتز نانومواد جدیدی از مو شد!

کنجکاوی روی ساختار مو زیر میکروسکوپ SEM منجر به تعریف پروژه‌ای برای ساخت نانومواد‌زیستی جدید شد. نانوموادی که به دلیل زیست سازگاری کمترین عکس‌العمل سیستم ایمنی بدن را موجب می‌شود.

یکی از چالش‌ها برای توسعه مواد به‌منظور استفاده در حوزه‌ی زیست‌پزشکی، زیست‌سازگار بودن آن است. بسیار ایده‌آل خواهد بود اگر بتوان ماده‌ی مورد استفاده در فرآیند درمان را از خود بیمار گرفت؛ محققان چینی به دنبال تحقق این رویا هستند. آن‌ها نشان دادند که نانوساختار و میکروساختارهای سلسله‌مراتبی موی انسان می‌تواند به نانوذرات یا میکروساختارهای سلسله‌مراتبی تبدیل شده و از آن در حوزه‌های زیست‌پزشکی و پزشکی استفاده کرد.

این راهبرد تولید زیست‌مواد از موی انسان می‌تواند به‌عنوان ابزاری برای تولید مواد از بدن بیمار استفاده شود تا  آن را جایگزین مواد سنتزی کرد. ژیانژنگ ژانگ از محققان دانشگاه ووهان می‌گوید: «این مواد چندوجهی می‌توانند ابزار جدیدی برای حل چالش‌های زیست‌پزشکی باشند.»

ژانگ می‌گوید: «تحقیقات ما در حین مطالعه‌ی مو زیر میکروسکوپ الکترونی روبشی به‌صورت تصادفی شکل گرفت. ما نمونه‌ای از مو را زیر میکروسکوپ مشاهده می‌کردیم که به‌صورت تصادفی دریافتیم ساختار سلسله‌مراتبی روی مو وجود دارد. حوزه‌ی اصلی کار ما کشف مواد جدید برای حل مشکلات زیست‌پزشکی بود؛ این مواد باید از بدن انسان به‌دست می‌آمدند. کنجکاوی عامل اصلی پیشرفت در تحقیقات ما شد.»

مو ترکیبی از کراتین و ملانین است؛ دو پلیمر ایده‌ال برای استفاده در حوزه‌ی زیست‌پزشکی. کراتینن ماده‌ی زیستی است که در تشکیل استخوان و محافظت از سلول‌های استفاده می‌شود. پیگمنت‌های  ملانین هم در فرآیندهای گرمانوری و تغییر رنگ استفاده می‌شوند.

در این پروژه محققان دریافتند که ذرات مو برخلاف دیگر حاملین تجاری نظیر لیپوزوم‌ها، سیستم ایمنی را چندان تحریک نمی‌کنند. به‌دلیل قابلیت‌های گرمانوری، نانو و میکروذرات مو می‌توانند در درمان گرمانوری استفاده شوند. علاوه‌براین، این زیست‌مواد می‌توانند رادیکال‌های آزاد را جذب کنند. در صورتی که این نانوذرات در کرم‌های ضدآفتاب استفاده شوند، از تأثیر منفی پرتوفرابنفش جلوگیری می‌کنند. در گام بعد محققان قصد دارند تا روی ایمنی و دوام این ذرات کار کنند.

 نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای  با عنوان "Hierarchical Micro-/Nanostructures from Human Hair for Biomedical Applications" در نشریه‌ی Advanced Materials منتشر شده‌است.