محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر در پی طرحی تحقیقاتی، موفق به ساخت داربست‌های پلیمری قابل استفاده در حوزه‌ی مهندسی بافت شدند. این داربست که به منظور ترمیم استخوان‌های آسیب دیده ساخته شده است، توانایی حمل و رهاسازی کنترل شده‌ی دارو را نیز دارد.
دانشگاه صنعتی امیرکبیر: فناوری نانو در ساخت داربست‌های پلیمری
محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر در پی طرحی تحقیقاتی، موفق به ساخت داربست‌های پلیمری قابل استفاده در حوزه‌ی مهندسی بافت شدند. این داربست که به منظور ترمیم استخوان‌های آسیب دیده ساخته شده است، توانایی حمل و رهاسازی کنترل شده‌ی دارو را نیز دارد.
به گفته‌ی کتایون ناظمی، کارشناس ارشد مهندسی پزشکی، هدف از ساخت این داربست‌ها به‌کارگیری آن به منظور ترمیم استخوان آسیب دیده و همچنین رهاسازی داروهای آنتی بیوتیک و ضدالتهاب قرار گرفته شده بر روی داربست به صورت موضعی بوده است.
این داربست‌ها حاوی نانوذرات PLGA است که اندازه آن‌ها در محدوده‌ی ۱۰۰ نانومتر گزارش شده است. نکته جالب در استفاده از این نانوذرات این است که قادرند به عنوان حامل‌های دارو عمل کرده و موجب رهاسازی آن در مکان موردنظر شوند. با رهاسازی دارو به صورت موضعی، دیگر کل بافت بدن درگیر نشده و باعث کاهش آثار جانبی داروی مورد استفاده می‌شود. این ویژگی همچنین بازده بهتر داروی مورد استفاده را در پی دارد.
ناظمی نتایج به دست آمده از این تحقیقات را این‌گونه عنوان کرد: «داربست‌های تهیه شده دارای تخلخل مناسب و به هم پیوسته هستند. علاوه بر این نانوذرات کروی PLGA به طور همگن در بستر پلیمری آن‌ها پخش شده‌اندکه موجب رهاسازی کنترل شده‌ی دارو می‌شود. البته باید در نظر داشت که استحکام این داربست‌ها پایین است. بنابراین تنها برای مناطقی از استخوان که تحت بار نیستند، قابل کاربرد خواهند بود.»
در این تحقیقات، داربست‌های کامپوزیتی کیتوسان/ شیشه‌ی زیست فعال، که حاوی نانوذرات کروی پلی‌لاکتیک‌گلایکولیک‌اسید (PLGA) بودند، به روش خشک شدن انجمادی ساخته و مشخصه‌یابی شده‌‌اند. در ادامه تأثیر افزایش مقدار شیشه زیست فعال بر روی خواص مختلف نظیر جذب آب، نرخ تخریب و خواص مکانیکی داربست‌ها بررسی شده است. از طرفی جهت بررسی ساختار شیمیایی و ریخت شناسی داربست‌ها، از آزمون میکروسکوپ الکترونی، پراش اشعه‌ی ایکس و طیف‌سنج فروسرخ استفاده شده است. در این گزارش آمده است که با افزایش مقدار شیشه‌ی زیست‌فعال، اندازه تخلخل‌ها کاهش و استحکام فشاری آن افزایش می‌یابد. اما افزایش مقدار شیشه‌ی زیست فعال، کاهش جذب آب و تخریب را در پی دارد.
نتایج این طرح برای درمان ضایعات استخوانی که تحت بار نیستند مناسب است. علاوه بر این به دلیل دارا بودن نانوذرات PLGA، می‌توان داروهایی مانند آنتی بیوتیک‌ها و ضدالتهاب‌ها را بر روی آن قرار داده تا بیمار بدون نیاز به تزریق، درمان خود را تکمیل نماید.
این مطالعات که نتایج آن در مجله‌ی BioMed Research International (جلد ۲۱۰۴، شماره ۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۱-۸۹۸۹۳۰ تا ۹-۸۹۸۹۳۰) منتشر شده است، محصول همکاری کتایون ناظمی، دکتر فتح اله مضطرزاده- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و همکارانشان است.
به گفته‌ی کتایون ناظمی، کارشناس ارشد مهندسی پزشکی، هدف از ساخت این داربست‌ها به‌کارگیری آن به منظور ترمیم استخوان آسیب دیده و همچنین رهاسازی داروهای آنتی بیوتیک و ضدالتهاب قرار گرفته شده بر روی داربست به صورت موضعی بوده است.
این داربست‌ها حاوی نانوذرات PLGA است که اندازه آن‌ها در محدوده‌ی ۱۰۰ نانومتر گزارش شده است. نکته جالب در استفاده از این نانوذرات این است که قادرند به عنوان حامل‌های دارو عمل کرده و موجب رهاسازی آن در مکان موردنظر شوند. با رهاسازی دارو به صورت موضعی، دیگر کل بافت بدن درگیر نشده و باعث کاهش آثار جانبی داروی مورد استفاده می‌شود. این ویژگی همچنین بازده بهتر داروی مورد استفاده را در پی دارد.
ناظمی نتایج به دست آمده از این تحقیقات را این‌گونه عنوان کرد: «داربست‌های تهیه شده دارای تخلخل مناسب و به هم پیوسته هستند. علاوه بر این نانوذرات کروی PLGA به طور همگن در بستر پلیمری آن‌ها پخش شده‌اندکه موجب رهاسازی کنترل شده‌ی دارو می‌شود. البته باید در نظر داشت که استحکام این داربست‌ها پایین است. بنابراین تنها برای مناطقی از استخوان که تحت بار نیستند، قابل کاربرد خواهند بود.»
در این تحقیقات، داربست‌های کامپوزیتی کیتوسان/ شیشه‌ی زیست فعال، که حاوی نانوذرات کروی پلی‌لاکتیک‌گلایکولیک‌اسید (PLGA) بودند، به روش خشک شدن انجمادی ساخته و مشخصه‌یابی شده‌‌اند. در ادامه تأثیر افزایش مقدار شیشه زیست فعال بر روی خواص مختلف نظیر جذب آب، نرخ تخریب و خواص مکانیکی داربست‌ها بررسی شده است. از طرفی جهت بررسی ساختار شیمیایی و ریخت شناسی داربست‌ها، از آزمون میکروسکوپ الکترونی، پراش اشعه‌ی ایکس و طیف‌سنج فروسرخ استفاده شده است. در این گزارش آمده است که با افزایش مقدار شیشه‌ی زیست‌فعال، اندازه تخلخل‌ها کاهش و استحکام فشاری آن افزایش می‌یابد. اما افزایش مقدار شیشه‌ی زیست فعال، کاهش جذب آب و تخریب را در پی دارد.
نتایج این طرح برای درمان ضایعات استخوانی که تحت بار نیستند مناسب است. علاوه بر این به دلیل دارا بودن نانوذرات PLGA، می‌توان داروهایی مانند آنتی بیوتیک‌ها و ضدالتهاب‌ها را بر روی آن قرار داده تا بیمار بدون نیاز به تزریق، درمان خود را تکمیل نماید.
این مطالعات که نتایج آن در مجله‌ی BioMed Research International (جلد ۲۱۰۴، شماره ۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۱-۸۹۸۹۳۰ تا ۹-۸۹۸۹۳۰) منتشر شده است، محصول همکاری کتایون ناظمی، دکتر فتح اله مضطرزاده- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و همکارانشان است.
