محققان دانشگاه صنعتی اصفهان با همکاری دانشگاه ملی سنگاپور، نانوالیافی جهت ترمیم زخم‌های سطحی و عمقی تهیه کرده‌اند. این نانوالیاف از موادی ارزان و در دسترس ساخته شده و قابلیت کنترل رطوبت و نفوذ اکسیژن به محل زخم را دارد. انتقال مواد مغذی به سلولها و دفع ضایعات سلولی از آن‌ها، از دیگر ویژگی‌های این محصول است.
اصفهان: ترمیم زخم‌های سطحی و عمیق تنها با تغییر ترکیب نانوالیاف
با توجه به میزان بالای جراحات پوستی، نیاز به جایگزینهای پوستی متناسب با نوع زخم ضروری است. این عوامل زمینه‌ی تحقیقات گستده در معرفی فرآوردههای پوستی جدید برای درمان این آسیبهای پوستی را فراهم کرده است. در همین راستا، در این تحقیق تلاش شده است نانوالیافی از یک ترکیب جدید برای درمان ضایعات پوستی معرفی شود. هدف این محققان، تغییر نسبت ترکیب مواد سازنده‌ی نانوالیاف برای دستیابی به خواص لازم جهت ترمیم ضایعات پوستی سطحی و عمیق بوده است.
نانوالیاف تهیه شده که از جنس سلولز استات/ژلاتین است، ساختاری شبیه به پوست بدن دارد و از زیست‌تخریب‌پذیری مناسبی برخورداراست. استفاده از مواد نسبتأ ارزان قیمت که به لحاظ تجاری نیز در دسترس هستند و روش الکتروریسی به‌عنوان مرسومترین و مقرون به صرفهترین روش تولید نانوالیاف، از دیگر دستاوردهای این تحقیق است. نکته‌ی جالب این است که تنها با تغییر نسبت ترکیب سلولز استات به ژلاتین، این نانوالیاف می‌تواند به عنوان پانسمان زخم‌های سطحی و یا داربست در بازسازی زخم‌های عمیق به کار رود.
الهام وطن‌خواه، دانشجوی دکتری نساجی در دانشگاه صنعتی اصفهان، در خصوص ویژگی اخیر این محصول عنوان کرد: «در این تحقیق، نانوالیاف سلولز استات/ژلاتین با نسبتهای مختلف ۲۵/۷۵، ۵۰/۵۰ و ۷۵/۲۵ تولید شده است. نتایج آزمایش‌های مختلف نشان داده است که با افزایش میزان ژلاتین، خاصیت چسبندگی این نانوالیاف افزایش مییابد. در این میان، نانوالیاف سلولز استات/ژلاتین با نسبت ۲۵/۷۵ پتانسیل استفاده به‌عنوان پانسمان جهت درمان جراحات سطحی پوست را داراست، درحالی‌که نانوالیافی با نسبت عکس ۷۵/۲۵ به عنوان داربست جهت بازسازی آسیبهای عمیق پوستی قابل استفاده خواهند بود».
وی در ادامه افزود: «جراحات پوستی به دو گروه عمده‌ی جراحات سطحی و عمیق تقسیم می شوند؛ در جراحات سطحی، تنها لایه‌ی اپیدرم پوست دچار آسیب میشود در حالیکه در جراحات پوستی عمیق، علاوه بر اپیدرم، لایه‌ی درم نیز دچار آسیب میگردد. انتخاب ساختار مناسب جهت درمان هر یک از این جراحات، بسیار مهم است. در فرایند ترمیم هر دو نوع زخم، قابلیت جذب اگزودا (ترشحات چرکی)، نفوذپذیری نسبت به اکسیژن و کنترل رطوبت از جمله ویژگی‌های ضروری جایگزین پوستی مورد استفاده میباشد. علی‌رغم این ضروریات مشابه، خاصیت چسبندگی جایگزین پوستی بسته به کاربرد مورد نظر متفاوت است. در درمان جراحات سطحی، پانسمان مورد استفاده باید به سادگی و بدون آسیب به بافت در حال ترمیم، قابل تعویض باشد و بنابراین نباید به سطح زخم بچسبد. در مقابل، جایگزینهای پوستی که بعنوان داربست جهت مهندسی بافت صدمات عمیق پوستی بکار میروند، باید بستر مناسبی جهت اتصال، چسبندگی و تکثیر سلولهای موجود در لایه‌ی درم پوست را فراهم سازند و با ترمیم بافت، خود تخریب گردند».
نانوالیاف تهیه شده با شبیهسازی ابعادی و ساختاری ماتریکس خارج سلولی طبیعی، تعامل مطلوب با سلولها را امکان‌پذیر میسازند. همچنین تخلخل موجود در ساختار نانولیفی، انتقال مواد مغذی به سلولها و دفع ضایعات سلولی را نیز فراهم می کند که این موارد، عوامل کلیدی در موفقیت فناوری مهندسی بافت در بازسازی بافتهای آسیب دیده بهشمار میروند.
وی در ادامه افزود: «جراحات پوستی به دو گروه عمده‌ی جراحات سطحی و عمیق تقسیم می شوند؛ در جراحات سطحی، تنها لایه‌ی اپیدرم پوست دچار آسیب میشود در حالیکه در جراحات پوستی عمیق، علاوه بر اپیدرم، لایه‌ی درم نیز دچار آسیب میگردد. انتخاب ساختار مناسب جهت درمان هر یک از این جراحات، بسیار مهم است. در فرایند ترمیم هر دو نوع زخم، قابلیت جذب اگزودا (ترشحات چرکی)، نفوذپذیری نسبت به اکسیژن و کنترل رطوبت از جمله ویژگی‌های ضروری جایگزین پوستی مورد استفاده میباشد. علی‌رغم این ضروریات مشابه، خاصیت چسبندگی جایگزین پوستی بسته به کاربرد مورد نظر متفاوت است. در درمان جراحات سطحی، پانسمان مورد استفاده باید به سادگی و بدون آسیب به بافت در حال ترمیم، قابل تعویض باشد و بنابراین نباید به سطح زخم بچسبد. در مقابل، جایگزینهای پوستی که بعنوان داربست جهت مهندسی بافت صدمات عمیق پوستی بکار میروند، باید بستر مناسبی جهت اتصال، چسبندگی و تکثیر سلولهای موجود در لایه‌ی درم پوست را فراهم سازند و با ترمیم بافت، خود تخریب گردند».
نانوالیاف تهیه شده با شبیهسازی ابعادی و ساختاری ماتریکس خارج سلولی طبیعی، تعامل مطلوب با سلولها را امکان‌پذیر میسازند. همچنین تخلخل موجود در ساختار نانولیفی، انتقال مواد مغذی به سلولها و دفع ضایعات سلولی را نیز فراهم می کند که این موارد، عوامل کلیدی در موفقیت فناوری مهندسی بافت در بازسازی بافتهای آسیب دیده بهشمار میروند.
تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سلولهای فیبروبلاست روی نانوالیاف سلولزبا درصد ترکیب مختلف استات/ژلاتین
وطن‌خواه امیدوار است که با انجام آزمایشات تکمیلی در مدلهای حیوانی (in vivo) و نیز کارآزمایی بالینی، ساختارهای تولید شده را بهبود بخشیده و بتوان از آن‌ها در درمان انواع جراحات پوستی استفاده نمود. علاوه‌بر این، رهاسازی انواع داروها بهمنظور تسهیل بهبود زخم و کاهش عفونت از دیگر زمینه‌های کاربردی این نانوالیاف خواهد بود.
نتایج این تحقیقات با همکاری الهام وطن‌خواه، دکتر لاله قاسمی مبارکه –عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان- و همکارانشان از دانشگاه ملی سنگاپور انجام شده است و در مجله‌ی Journal of Biomateials Applications (جلد ۲۸، شماره ۶، ماه ژانویه، سال ۲۰۱۴، صفحات ۹۰۹ تا ۹۲۱) به چاپ رسیده است.
