محققان دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا..(عج)، با استفاده از فناوری نانو، کانالهای هدایت عصبی طراحی نمودهاند که جهت ترمیم اعصاب آسیب دیده مناسب است. این محصول زیست سازگار و زیست تخریبپذیر است. با انجام آزمایشهای تکمیلی و موفقیت آن، این کانال در بخش جراحی مغز و اعصاب قابل کاربرد خواهد بود.

دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا..(عج): ساخت کانالهای ترمیم اعصاب با نانوذرات
جراحتهای ناشی از عوارض جنگ، حوادث رانندگی، مصدومیتهای ورزشی و یا بلایای طبیعی منجر به آسیب اعصاب محیطی میگردد. این موارد علاوه بر هزینههای سنگین درمان، پیامدهای ناگواری چون قطع عضو، معلولیتهای مادامالعمر، ازدست دادن شغل و موقعیت اجتماعی را به همراه دارند. لذا راهکارهایی مانند ساخت کانال هدایت عصب مورد توجه محققان قرار گرفته است. کانالهای راهنمای عصب شکاف بین دو انتهای عصب بریده شده را پل زده وعلاوه بر کمک به بازسازی عصب، کشش درناحیه ترمیم عصب را کاهش میدهد. در پژوهش حاضر، با استفاده از مخلوط نانو شیشه زیستی و ژلاتین کانال هدایت عصبی ساخته شده که جهت ترمیم سیستم اعصاب محیطی استفاده شده است. به گفته معصومه فروتن کودهی، کارشناس ارشد شیمی، با استفاده از این کانال هدایت عصبی، روند ترمیم عصب آسیب دیده سریعتر میشود. با توجه به افزایش تعداد ضایعات اعصاب محیطی، در صورت بهرهگیری از نتایج این طرح، مشکلاتی از قبیل هزینههای بالای پزشکی و محدودیتهای موجود در ترمیم جراحات برطرف خواهد شد.
فروتن در ادامه به نوآوریهای این پژوهش اشاره کرد و افزود: «ساخت کانالهای هدایت عصبی با استفاده از نانو شیشههای زیستی، برای اولین بار در ایران و جهان انجام شده است. لذا دستیابی به نتایج قابل توجه و انجام فرآیند موفق ترمیم عصب در حیوانات آزمایشگاهی، نشانگر ورود به عرصه نوینی از کاربردهای این ماده است. امید میرود این نتایج بتواند منتج به تولید محصولی ارزشمند و با کاربرد فراوان جهت مداوای بیماران آسیب دیده عصب محیطی و معلولین گرانقدر گردد.»
با توجه به نانو بودن ابعاد ذرات شیشه زیستی استفاده شده، سطح تماس بیشتری در معرض محیط خارج (شامل سلولها و سیالهای بین بافتی) قرار گرفته و فعالیت زیستی آن افزایش مییابد. از طرفی، به هنگام ساخت ترکیبات پلیمری نیز این امکان را به سازنده خواهد داد که حجم بیشتری از شیشه زیستی را به عنوان فاز پرکننده زیست فعال به زمینهی پلیمری بیفزاید. از اینرو ناپیوستگی در فصل مشترک ذرات و زمینه حاصل نخواهد شد.
برای بررسی نتایج این پژوهش، در ابتدا پودر نانوساختار شیشهی زیستی به روش سل – ژل آماده شد. سپس کانال هدایت عصبی، از مخلوط محلول آبی ژلاتین و پودر نانوساختار شیشهی زیستی تهیه شد. بعد از تهیهی محلول، با استفاده از قالب کانالهایی با طول ۱۲ میلیمتر طراحی شد و توسط فرآیند خشکسازی انجمادی، محتوای آب آن تصعید گردید. ویژگیهای پودر نانو شیشه زیستی و کانالها با استفاده از میکروسکوپ انتقال الکترونی (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی مادون قرمز(IR-FT) و پراش پرتو ایکس (XRD) مشخص شد. جهت بررسی میزان زیست سازگاری کانالهای تهیه شده نیز از ۲ آزمون سمیت، Direct Cells و MTT استفاده شد. سپس جهت ارزیابی درون تنی، ۲۰ سر موش صحرایی به دو گروه آزمایشی و شاهد تقسیم شدند. پس از بیهوشی گروه آزمایشی، ۱۰ میلیمتر عصب سیاتیک آنها قطع و دو سر پروگزیمال و دیستال عصب در داخل کانال قرار داده و بخیه شدند. در زمانهای یک، دو و سه ماه پس از جراحی، آزمون الکتروفیزیولوژی و هیستوپاتولوژی بر روی آنها انجام گرفت. در نهایت نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از گروه شاهد مقایسه شد.
فروتن در ادامه به نوآوریهای این پژوهش اشاره کرد و افزود: «ساخت کانالهای هدایت عصبی با استفاده از نانو شیشههای زیستی، برای اولین بار در ایران و جهان انجام شده است. لذا دستیابی به نتایج قابل توجه و انجام فرآیند موفق ترمیم عصب در حیوانات آزمایشگاهی، نشانگر ورود به عرصه نوینی از کاربردهای این ماده است. امید میرود این نتایج بتواند منتج به تولید محصولی ارزشمند و با کاربرد فراوان جهت مداوای بیماران آسیب دیده عصب محیطی و معلولین گرانقدر گردد.»
با توجه به نانو بودن ابعاد ذرات شیشه زیستی استفاده شده، سطح تماس بیشتری در معرض محیط خارج (شامل سلولها و سیالهای بین بافتی) قرار گرفته و فعالیت زیستی آن افزایش مییابد. از طرفی، به هنگام ساخت ترکیبات پلیمری نیز این امکان را به سازنده خواهد داد که حجم بیشتری از شیشه زیستی را به عنوان فاز پرکننده زیست فعال به زمینهی پلیمری بیفزاید. از اینرو ناپیوستگی در فصل مشترک ذرات و زمینه حاصل نخواهد شد.
برای بررسی نتایج این پژوهش، در ابتدا پودر نانوساختار شیشهی زیستی به روش سل – ژل آماده شد. سپس کانال هدایت عصبی، از مخلوط محلول آبی ژلاتین و پودر نانوساختار شیشهی زیستی تهیه شد. بعد از تهیهی محلول، با استفاده از قالب کانالهایی با طول ۱۲ میلیمتر طراحی شد و توسط فرآیند خشکسازی انجمادی، محتوای آب آن تصعید گردید. ویژگیهای پودر نانو شیشه زیستی و کانالها با استفاده از میکروسکوپ انتقال الکترونی (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی مادون قرمز(IR-FT) و پراش پرتو ایکس (XRD) مشخص شد. جهت بررسی میزان زیست سازگاری کانالهای تهیه شده نیز از ۲ آزمون سمیت، Direct Cells و MTT استفاده شد. سپس جهت ارزیابی درون تنی، ۲۰ سر موش صحرایی به دو گروه آزمایشی و شاهد تقسیم شدند. پس از بیهوشی گروه آزمایشی، ۱۰ میلیمتر عصب سیاتیک آنها قطع و دو سر پروگزیمال و دیستال عصب در داخل کانال قرار داده و بخیه شدند. در زمانهای یک، دو و سه ماه پس از جراحی، آزمون الکتروفیزیولوژی و هیستوپاتولوژی بر روی آنها انجام گرفت. در نهایت نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از گروه شاهد مقایسه شد.

شمایی از کانال هدایت عصبی ساخته شده
در تصاویر گرفته شده از سطح نیز مشاهده شد که کانالهای ساخته شده دارای تخلخلهای نسبتاً منظم و مرتبط با یکدیگر هستند. نتایج دو آزمون سمیت سلولی نشان داد که کانالها سمیت نداشته و سلولها به دیواره کانال متصل شده بودند.
این کار که حاصل همکاری معصومه فروتن کودهی، دکتر محمدرضا نورانی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا..(عج) و همکارانشان است، در اداره ثبت اختراعات به شماره ۸۰۸۷۲ ثبت گردیده است. همچنین اخیراً بخشی از نتایج آن در مجلهی Journal of Materials Science: Materials in Medicine (جلد ۲۵، شماره ۲، ماه فوریه، سال ۲۰۱۴، صفحات ۳۶۳ تا ۳۷۳) به چاپ رسیده است.