در یک مطالعه‌ی پژوهشی مشترک بین محققان دانشگاه تربیت مدرس و بانک سلولی انستیتو پاستور ایران، ساخت کانال‌های عصبی جهت ترمیم اعصاب محیطی آسیب دیده انجام شد. در صورت موفقیت طرح در بررسی‌های تکمیلی، می‌توان از این محصول در حوزه‌ی پزشکی به منظور درمان بیماران و جانبازانی که از بیماری‌های سیستم اعصاب محیطی رنج می‌برند، بهره گرفت.
دانشگاه تربیت مدرس: فناوری نانو در ترمیم عصب سیاتیک
امروزه یکی از مسائل مهم در بازسازی عصب محیطی، میزان بهبودی کم در آسیب‌های وارد شده است. تا کنون روش‌های مختلفی جهت بازسازی عصب همچون پیوند عصبی، انتقال عصب و استفاده از کانال‌های هدایت عصبی مورد استفاده قرار گرفته است. در کانال هدایت عصبی، تنش بخیه حداقل بوده و محیطی مناسب برای هدایت اکسون‌های (رشته‌های عصبی) آسیب دیده فراهم می‌کند. همچنین به سبب وجود غشای نفوذپذیر، امکان انتشار مولکول‌های غذایی بین کانال و بافت اطراف وجود دارد. با توجه به مزیت‌های ذکر شده، این روش ترمیم عصب نسبت به سایر روش‌های موجود برتری دارد.
در این پژوهش، جهت ساخت کانال هدایت عصبی از نانوکامپوزیت فیبروئین ابریشم/نانولوله‌های کربنی تک دیواره/فیبرونکتین استفاده شده است. این محصول ساختاری متخلخل با قابلیت تبادل مواد غذایی و اکسیژن دارد. همچنین ساختار فیزیکی و شیمیایی آن نیز همگن بوده و از هدایت الکتریکی مناسبی برخوردار است. تسریع و کیفیت بهبود عصب سیاتیک در مقایسه با مدل‌های قبلی از مهم‌ترین نتایج این تحقیقات است.
به گفته‌ی دکتر فاطمه متقی طلب، دانش آموخته‌ی دکترای نانوبیوتکنولوژی از دانشگاه تربیت مدرس، استفاده از ترکیب پلیمری مطرح شده در این پروژه و نحوه‌ی ساخت و طراحی آن، برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفته است.
این محقق در ادامه افزود: «با توجه به نتایج خوب به دست آمده، امید است که بتوان از کانال عصبی ساخته شده در مدل‌های حیوانی دیگر و نهایتاً در مدل‌های انسانی بهره گرفت.»
باید دانست که از ویژگی‌های مهم کانال هدایت عصبی زیست تخریب‌پذیری، نرم و قابل انعطاف بودن است. همانگونه که اشاره شد، یکی از اجزای ساخت کانال، فیبروئین ابریشم بوده است. این ماده، پلیمری طبیعی است که پارامترهای مذکور را تأمین خواهد کرد.
هدایت الکتریکی کانال عصبی نیز گزینه‌ی با اهمیتی است. یک کانال باید بتواند وظیفه انتقال الکتریکی عصب جداشده‌ی در حال ترمیم را نیز انجام دهد. از آنجا که فیبروئین ابریشم هدایت الکتریکی کمی دارد، در این کار از نانولوله‌های کربنی تک دیواره استفاده شده است.
متقی طلب در خصوص نتایج استفاده از فیبرونکتین در ساختار نانوکامپوزیت بیان کرد: «نانوالیاف فیبرونکتین الکتروریسی شده بر روی بستر فیبروئین ابریشم/نانولوله‌های کربنی تک دیواره، از ظاهری جهت‌دار با آرایش منظم، تخلخل و قطر مناسبی برخوردارند. سلول‌های شوان (سلول‌های ترمیم کننده‌ی عصب) بر روی کانال عصبی ساخته شده حاوی فیبرونکتین در مقایسه با گروهی که فاقد فیبرونکتین بودند از رشد و تکثیر بیشتری برخوردار بودند.»
بر اساس آزمایش‌های صورت گرفته، در حیواناتی که عصب سیاتیک آن‌ها با کانال طراحی شده پیوند زده شده بودند، سرعت هدایت پیام عصبی بیشتری را نسبت به گروه‌های دیگر از خود نشان داده‌اند. این امر می‌تواند حاکی از احیای فعالیت عصب پس از پیوند، در نظر گرفته شود.
در نهایت، می‌توان نتیجه گرفت که کانال عصبی زیست سازگار بر پایه فیبروئین ابریشم/نانولوله‌های کربنی تک دیواره/فیبرونکتین با آرایش منظم از ساختار قابل قبولی به منظور استفاده در پیوندهای عصبی اعصاب سیاتیک آسیب دیده برخوردار است.
این نتایج حاصل همکاری دکتر فاطمه متقی طلب، دکتر مجید صادقی زاده – عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس، دکتر مهدی فرخی و دکتر محمد علی شکرگزار – اعضای هیأت علمی انستیتو پاستور و همکارانشان است که در مجله‌ی PLOS ONE (جلد ۸، شماره ۹، سال ۲۰۱۳، صفحات ۱ تا ۱۲) منتشر شده است.
