ترمیم زخم‌ سوختگی‌ها با نانوالیاف ضد عفونت محققان ایرانی

آفتاب‌‌نیوز : آفتاب: این پوشش نانولیفی که از جنس پلیمرهای کیتوسان و پلی‌کاپرولاکتان ساخته شده است، در درمان آسیب‌های پوستی از جمله زخم‌های تمام عمق و نیز سوختگی‌های درجه سه موفق بوده و در صنایع پزشکی و تولید دارو و بویژه مراکز درمانی سوختگی قابل کاربرد است.

پوست بعنوان خارجی‌ترین لایه بدن، نقشی بسیار حیاتی در محافظت از اندام‌های داخلی در برابر انواع عوامل محیطی، ضربه، فشار، میکروارگانیزم‌ها و... بر عهده دارد. هرساله سوانح مختلف سوختگی که منجر به ایجاد سوختگی‌های درجه سه با وسعت زیاد می‌شود، جان تعداد زیادی از انسان‌ها را به خطر می‌اندازد.

در این موارد همواره عفونت و تجمع میکروب در زخم‌های سوختگی فرایند ترمیم را با مشکلات زیادی روبرو کرده و در بعضی موارد حتی منجر به مرگ بیمار می‌شود. از این‌رو تولید پوشش‌های مناسب جهت ترمیم زخم‌های پوستی با قابلیت ضد میکروبی بالا و جذب چرک و عفونت از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.

دکتر عادله قلی پور کنعانی، دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و پژوهشگر پسادکتری و محقق این طرح، با اشاره به ضرورت انجام این تحقیق گفت: یکی از مهم‌ترین اعمال حیاتی در ساعات اولیه برای بیماری که دچار سوختگی شده است، کنترل و خروج عفونت و بازدارندگی از هجوم میکروب و باکتری به محل زخم است. از این رو هدف اصلی این کار تحقیقاتی، تولید داربست‌های زیست‌سازگار و ضد‌میکروب از پلیمر بیولوژیک کیتوسان و پلیمر مصنوعی و زیست سازگار پلی کاپرولاکتان به شکل پوشش‌های نانولیفی متخلخل با قابلیت بالا در خارج سازی چرک و عفونت بود که در نتیجه منجر به ترمیم انواع زخم‌های برشی تمام عمق و سوختگی درجه سه شود.

وی تصریح کرد: در این تحقیق از مخلوط پلیمرهای زیست سازگار مصنوعی پلی کاپرولاکتان، پلیمر طبیعی کیتوسان و پلیمر مصنوعی پلی‌وینیل الکل استفاده و پس از تهیه محلول و به روش الکتروریسی پوشش‌های نانولیفی تولید شد تا به صورت بدون سلول و داربست با سلول بنیادی برای ترمیم زخم‌های برشی تمام عمق و زخم‌های سوختگی درجه سه مورد استفاده قرار گیرد.

محقق طرح افزود: در ادامه، بررسی‌های شکل شناسی پوشش نانولیفی توسط میکروسکوپ SEM انجام شد. همچنین تخلخل، استحکام مکانیکی و میزان آبدوستی این پوشش‌ها برای بررسی قابلیت‌های فیزیکی-مکانیکی مورد مطالعه قرار گرفت. در ادامه بررسی‌های سلول سازگاری، توسط کشت فیبروبلاست بر روی پوشش و آزمون MTT انجام شد.

وی گفت: در بخش پایانی نیز پوشش‌های نانولیفی تولید شده به منظور ترمیم زخم‌های سوختگی درجه سه ایجاد شده بر روی پوست پشت موش‌های صحرایی آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفت. به منظور تعیین میزان اثربخشی داربست‌های تولید شده و پس از گذشت مدت زمان مورد نظر، مطالعات ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک نیز بر روی زخم‌ها صورت گرفت.

به گفته قلی پور کنعانی، مخلوط کیتوسان و پلی‌وینیل الکل یک مخلوط بسیار آبدوست هستند که با وجود خواص بیولوژیکی بسیار عالی، سبب بروز مشکلاتی در زمان بکار بردن پوشش بر روی زخم خواهند شد. همچنین نانوالیاف مخلوط کیتوسان-پلی‌وینیل الکل به دلیل آبدوستی زیاد در محیط آبی بدن به سرعت تمامیت فیزیکی خود را از دست می‌دهند. این درحالیست که ساختار نانویی به تنهایی در ایجاد محیط شبیه بدن کمک بسیاری می‌کند.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر اظهار کرد: با توجه به موارد ذکر شده عموما از مواد اتصال عرضی دهنده برای کاهش خواص آبدوستی استفاده می‌شود. اما با توجه به اینکه این مواد عموما بسیار سمی هستند، در این پروژه از پلیمر آبگریز پلی‌کاپرولاکتان به عنوان جزء سوم در مخلوط استفاده شد که به پوشش تولید شده امکان حفظ ساختار نانویی در طول درمان در محیط آبی بدن را بدون استفاده از مواد اتصال عرضی دهنده سمی می‌بخشد.

قلی پور کنعانی خاطرنشان کرد: نتایج بررسی‌های پاتولوژی نشان‌دهنده اثربخشی بسیار خوب داربست نسبت به گروه کنترل بوده و البته حفظ ساختار فیزیکی نانویی در طول درمان، سبب جذب فیبروبلاست بیشتری به لایه درم شده و امکان کلاژن سازی بیشتر منجر به سطوح ترمیم بسیار بهتری شده است.

وی افزود: به دلیل تخلخل بالای پوشش نانولیفی حاصله و همچنین بر اثر ویژگی هیدروژل بودن پلیمر مورد استفاده، این پوشش پس از جذب رطوبت و چرک متورم شده و یک گپ بسیار کوچک بین پوشش و سطح زخم ایجاد می‌شود که این امر به همراه ویژگی تخلخل داربست سبب عبور و مرور اکسیژن بر روی زخم در ضمن مرطوب نگه داشتن سطح آن می‌شود. از طرفی این پوشش خود دارای خاصیت ضد‌میکروبی بوده و مانند سایر پانسمان‌ها نیاز به استعمال پماد و آنتی بیوتیک ندارد.

محقق طرح یادآور شد: حضور نانوالیاف از جنس زیست سازگار، نه تنها سبب ایجاد پاسخ‌های ایمونولوژیک و آلرژیک نشده، بلکه حتی به بدن القا می‌کند که بافتی مشابه بافت اصلی در محل زخم قرار گرفته و در نتیجه سبب ایجاد سیگنال‌های بیوشیمیایی لازم جهت تسریع بهبود شده و در نهایت ترمیم زخم سریع‌تر اتفاق می‌افتد.

به گفته قلی‌پور کنعانی، این طرح تا کنون منجر به ثبت سه اختراع در زمینه ساخت و کاربردهای پزشکی آن شده و با توجه به صنعتی شدن تولید نانوالیاف در ایران امید است که این پوشش به صورت تجاری و در مقیاس بالا تولید شود.

به گزارش ایسنا، نتایج این کار تحقیقاتی که توسط دکتر عادله قلی‌پور کنعانی و دکتر سید هژیر بهرامی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیر کبیر و سایر همکارانشان صورت گرفته، در مجله IET Nanobiotechnology به چاپ رسیده است.