پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی تبریز با همکاری محققان دانشگاه موناش استرالیا موفق به ساخت داربستهایی از جنس نانوفیبر شده‌اند که گزینه مناسبی برای طراحی پوشاننده‌های زخم و مهندسی بافت پوست و ترمیم زخم‌ها خواهند بود. در ساخت این داربست‌ها از روغن شترمرغ که یک ترکیب طبیعی حیوانی با خواص بیولوژیکی منحصربه فرد است، استفاده شده است.
اثر ترکیب روغن شترمرغ و نانوفیبرها در ترمیم زخم
تاکنون متجاوز از ۴۰۰ هزار بیمار دچار مشکلات پوستی، با محصولات مهندسی بافت که به صورت تجاری درآمده‌اند، درمان شده‌اند. جایگزین‌های پوستی به کار گرفته شده، به دو صورت بدون سلول یا با سلول بوده‌اند. با وجود این، در حال حاضر هیچکدام از این محصولات رضایت کاملی از ترمیم پوست آسیب دیده را به وجود نیاورده‌اند و همچنان محققان در حال ارزیابی مواد و داربستهایی با کارایی بهتر و مشابه با ساختار و عملکرد پوست طبیعی از دست رفته هستند.
محققان در این طرح به منظور تولید پوشاننده‌های زخم و گرافت‌های پوستی زیستی همراه با سلول‌های بنیادی، داربست‌های نانوفیبری بر پایه‌ی روغن شتر مرغ (Emu Oil) سنتز کرده‌اند.
دکتر یونس پیله ور سلطان احمدی- دکترای بیوتکنولوژی پزشکی از دانشگاه علوم پزشکی تبریز- دلیل انتخاب روغن شتر مرغ در ساخت این داربست را اینگونه توضیح داد: «کاربرد داربست‌های نانوفیبری به عنوان پوشش زخم (wound dressing) و یا حامل‌های سلولی جهت جایگزینی بافت پوستی آسیب دیده اهمیت زیادی پیدا کرده‌اند. برای این منظور از مواد و ترکیبات متنوعی نظیر کلاژن، کیتوزان، پلی اورتان و PLGA و یا کامپوزیتی از این مواد در ساختار داربست استفاده می‌شود. طی یک دهه گذشته از عصاره‌های گیاهانی که دارای اثرات التیام بخشی در بهبود زخم بوده‌اند نیز استفاده شده است. با این وجود، قابلیت‌های عصاره‌های حیوانی به منظور بهسازی و افزایش کارایی داربست‌های نانوفیبری هنوز به طور کامل مطالعه نشده است. از آنجا که روغن شترمرغ دارای ویژگی‌های ضد درد، ضد التهاب، ضد باکتریایی و آنتی اکسیدانی و دارای پتانسیل بالقوه برای ترمیم زخم است، در این طرح از این عصاره‌ی حیوانی استفاده شد.»
وی در ادامه افزود: «در طی این تحقیق، داربست‌های نانوفیبری PCL/PEG حاوی روغن شتر مرغ به روش الکتروریسی تهیه شدند و کارایی آن‌ها از نظر اثرات حفاظت سلولی، تکثیر و تمایز اپیدرمی سلول‌های بنیادی مشتق از بافت آدیپوز بر روی این داربست‌ها، در محیط کشت سلولی ( in vitro) مورد بررسی قرار گرفت.»
به گفته‌ی پیله ور سلطان احمدی، بر اساس نتایج حاصل شده این داربست‌های حاوی روغن شترمرغ برای حمایت از اتصال، بقا، تکثیر و تمایز اپیدرمی سلول‌های بنیادی مشتق از بافت چربی بسیار سازگار بوده و می‌تواند برای تولید پوشاننده‌های زخم و جایگزین‌های مهندسی بافتی همراه با سلول‌های بنیادی کاندیدهای مناسبی باشند.
وی در توضیح کامل‌تر نتایج عنوان کرد: «طبق آزمایش‌های صورت گرفته، داربست‌های نانوفیبری PCL/PEG حاوی روغن شترمرغ، تکثیر سلول‌های بنیادی را حمایت می‌کنند و سلول‌ها را در برابر استرس اکسیداتیو حفاظت می‌نماید. علاوه براین، مشخص شد که روغن شترمرغ الحاق شده در داربست نانوفیبری بهبود تمایز اپیدرمی سلول‌های بنیادی را نیز باعث می‌شوند. به طور بالقوه، روغن شترمرغ که یک ترکیب نسبتاً ارزان و طبیعی است، قابلیت الحاق شدن در ماتریکس‌های نانوفیبری بیواکتیو به منظور توسعه داربست‌های تسخیر شده با سلول‌های بنیادی برای مهندسی زیستی پوست و به کارگیری در ساختار پوشاننده‌های زخم را دارد.»
پیله ور سلطان احمدی در پایان خاطر نشان کرد: «در این طرح از آزمون‌های مختلفی از جمله FE-SEM، FTIR و UTM جهت بررسی خصوصیات داربست‌های نانوفیبری الکترویسی شده استفاده شده است. همچنین از آزمون MTT برای تعیین میزان تکثیر سلول‌های بنیادی و نیز تعیین پتانسیل آنتی اکسیدانی این نانوفیبرها در مواجهه با شرایط استرس اکسیداتیو تحمیل شده به سلول‌ها بهره گرفته شده است. از طرفی تمایز ایپدرمالی سلول‌های بنیادی مشتق از بافت چربی کشت داده شده روی داربست‌های نافیبری از طریق ایمنوسیتوشیمی و به کارگیری میکروسکوپ کانفوکال و qPCR ارزیابی شده است.»
این تحقیقات حاصل تلاش‌های محققانی از گروه بیوتکنولوژی پزشکی دانشکده علوم نوین پزشکی و مرکز سلول‌های بنیادی و بند ناف دانشگاه علوم پزشکی تبریز به سرپرستی پروفسور نصرت اله ضرغامی با همکاری انستیتو پزشکی بازساختی استرالیا وابسته به دانشگاه موناش استرالیاست. نتایج این کار در مجله‌ی Experimental Cell Research با ضریب تأثیر ۳/۵۴ (جلد ۳۵۷، سال ۲۰۱۷، صفحات ۱۹۲ تا ۲۰۱) منتشر شده است.
محققان در این طرح به منظور تولید پوشاننده‌های زخم و گرافت‌های پوستی زیستی همراه با سلول‌های بنیادی، داربست‌های نانوفیبری بر پایه‌ی روغن شتر مرغ (Emu Oil) سنتز کرده‌اند.
دکتر یونس پیله ور سلطان احمدی- دکترای بیوتکنولوژی پزشکی از دانشگاه علوم پزشکی تبریز- دلیل انتخاب روغن شتر مرغ در ساخت این داربست را اینگونه توضیح داد: «کاربرد داربست‌های نانوفیبری به عنوان پوشش زخم (wound dressing) و یا حامل‌های سلولی جهت جایگزینی بافت پوستی آسیب دیده اهمیت زیادی پیدا کرده‌اند. برای این منظور از مواد و ترکیبات متنوعی نظیر کلاژن، کیتوزان، پلی اورتان و PLGA و یا کامپوزیتی از این مواد در ساختار داربست استفاده می‌شود. طی یک دهه گذشته از عصاره‌های گیاهانی که دارای اثرات التیام بخشی در بهبود زخم بوده‌اند نیز استفاده شده است. با این وجود، قابلیت‌های عصاره‌های حیوانی به منظور بهسازی و افزایش کارایی داربست‌های نانوفیبری هنوز به طور کامل مطالعه نشده است. از آنجا که روغن شترمرغ دارای ویژگی‌های ضد درد، ضد التهاب، ضد باکتریایی و آنتی اکسیدانی و دارای پتانسیل بالقوه برای ترمیم زخم است، در این طرح از این عصاره‌ی حیوانی استفاده شد.»
وی در ادامه افزود: «در طی این تحقیق، داربست‌های نانوفیبری PCL/PEG حاوی روغن شتر مرغ به روش الکتروریسی تهیه شدند و کارایی آن‌ها از نظر اثرات حفاظت سلولی، تکثیر و تمایز اپیدرمی سلول‌های بنیادی مشتق از بافت آدیپوز بر روی این داربست‌ها، در محیط کشت سلولی ( in vitro) مورد بررسی قرار گرفت.»
به گفته‌ی پیله ور سلطان احمدی، بر اساس نتایج حاصل شده این داربست‌های حاوی روغن شترمرغ برای حمایت از اتصال، بقا، تکثیر و تمایز اپیدرمی سلول‌های بنیادی مشتق از بافت چربی بسیار سازگار بوده و می‌تواند برای تولید پوشاننده‌های زخم و جایگزین‌های مهندسی بافتی همراه با سلول‌های بنیادی کاندیدهای مناسبی باشند.
وی در توضیح کامل‌تر نتایج عنوان کرد: «طبق آزمایش‌های صورت گرفته، داربست‌های نانوفیبری PCL/PEG حاوی روغن شترمرغ، تکثیر سلول‌های بنیادی را حمایت می‌کنند و سلول‌ها را در برابر استرس اکسیداتیو حفاظت می‌نماید. علاوه براین، مشخص شد که روغن شترمرغ الحاق شده در داربست نانوفیبری بهبود تمایز اپیدرمی سلول‌های بنیادی را نیز باعث می‌شوند. به طور بالقوه، روغن شترمرغ که یک ترکیب نسبتاً ارزان و طبیعی است، قابلیت الحاق شدن در ماتریکس‌های نانوفیبری بیواکتیو به منظور توسعه داربست‌های تسخیر شده با سلول‌های بنیادی برای مهندسی زیستی پوست و به کارگیری در ساختار پوشاننده‌های زخم را دارد.»
پیله ور سلطان احمدی در پایان خاطر نشان کرد: «در این طرح از آزمون‌های مختلفی از جمله FE-SEM، FTIR و UTM جهت بررسی خصوصیات داربست‌های نانوفیبری الکترویسی شده استفاده شده است. همچنین از آزمون MTT برای تعیین میزان تکثیر سلول‌های بنیادی و نیز تعیین پتانسیل آنتی اکسیدانی این نانوفیبرها در مواجهه با شرایط استرس اکسیداتیو تحمیل شده به سلول‌ها بهره گرفته شده است. از طرفی تمایز ایپدرمالی سلول‌های بنیادی مشتق از بافت چربی کشت داده شده روی داربست‌های نافیبری از طریق ایمنوسیتوشیمی و به کارگیری میکروسکوپ کانفوکال و qPCR ارزیابی شده است.»
این تحقیقات حاصل تلاش‌های محققانی از گروه بیوتکنولوژی پزشکی دانشکده علوم نوین پزشکی و مرکز سلول‌های بنیادی و بند ناف دانشگاه علوم پزشکی تبریز به سرپرستی پروفسور نصرت اله ضرغامی با همکاری انستیتو پزشکی بازساختی استرالیا وابسته به دانشگاه موناش استرالیاست. نتایج این کار در مجله‌ی Experimental Cell Research با ضریب تأثیر ۳/۵۴ (جلد ۳۵۷، سال ۲۰۱۷، صفحات ۱۹۲ تا ۲۰۱) منتشر شده است.
