ساخت غشا‌های نانولیفی چند لایه با استفاده از عصاره‌های گیاهی و صدف دریایی محقق شد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری انشجو، به نقل از  روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، مهوش شکراللهی، دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر در رشته نانوتکنولوژی دانشکده نساجی و مجری طرح «تهیه و ارزیابی غشا‌های نانولیفی چندلایه بر پایه کیتوسان/پلی کاپرولاکتون (PCL) به منظور استفاده در کاربرد‌های زیستی» گفت: هر ساله در جهان، میلیون‌ها نفر از مردم، به دلایل مختلف، از جمله بیماری‌های زنان و زایمان، سزارین، برداشت تومور، بروز فتق، ارتوپدی، قلب، چشم، گوش، حلق و بینی تحت عمل جراحی قرار می‌گیرند.

وی افزود: چسبندگی بافت‌های بدن پس از عمل جراحی، یک پیامد نامطلوب و یک چالش بزرگ در عرصه‌های بالینی به شمار می‌رود و تشکیل رشته‌های لیفی بین محل‌های آسیب دیده و بافت‌ها یا اندام‌های مجاور در واکنش به تروما، ایسکمی، خون ریزی و اجسام خارجی موجب چسبندگی بافتی در بسیاری از بخش‌های بدن خواهد شد.

این محقق در خصوص هدف پروژه گفت: هدف کلی این پژوهش، طراحی و ساخت غشا‌های نانولیفی چند منظوره‌ای با ساختار چندلایه بوده است، به گونه‌ای که هر یک از لایه‌های تشکیل دهنده بتوانند مشکلات غشا‌های ضد چسبندگی تجاری نظیر عدم حضور دارو‌های ضد چسبندگی، خواص مکانیکی نامناسب و عدم ثبات ابعادی، عدم قابلیت تثبیت غشا در محل بدون نیاز به بخیه، تخریب پذیری نامناسب، ایجاد عفونت و پاسخ‌های التهابی را برطرف کنند.

وی با تاکید بر اینکه در کنار اهمیت قابلیت ضد چسبندگی غشا‌های نانولیفی، عدم استفاده از نخ‌های بخیه برای تثبیت غشا در محل جراحت امری مهم به شمار می‌رود، بیان کرد: یکی از اهداف مهم این پژوهش، استفاده از چسب زیستی الهام گرفته از صدف دریایی در تثبیت غشا‌های ضد چسبندگی ساخته شده/ تجاری و کمک به فرآیند ترمیم دیواره شکمی بوده است که برای نخستین بار در این رساله مورد بررسی قرار گرفته شد.

این دانش آموخته امیرکبیر با بیان اینکه این طرح ویژگی‌های بیولوژیکی دارد، گفت: استفاده کیتوسان و مشتقات آن، ویژگی‌هایی نظیر زیست‌تخریب‌پذیری، زیست‌سازگاری، عدم سمیت و خواص آنتی‌اکسیدان و آنتی باکتریال، دارد به این دلیل گزینه مناسبی برای غشا‌های ضد چسبندگی خواهند بود.

شکراللهی خاطر نشان کرد: در این پژوهش، برای نخستین بار نانوالیاف بر پایه N-کربوکسی اتیل کیتوسان/پلی وینیل الکل در تهیه غشا‌های نانولیفی ضد چسبندگی استفاده شده است. امتیاز بزرگ این مشتق کیتوسان، استفاده از یک محیط آبی و اجتناب از کاربرد حلال‌های آلی هنگام فرآیند سنتز است.

وی افزود: همچنین، به منظور بهبود خواص مکانیکی لایه ضد چسبندگی، پلیمر پلی-کاپرولاکتون به دلیل خواص مکانیکی بالای آن بکار گرفته شد.

این پژوهشگر با تاکید براینکه در این پژوهش از خواص بابونه نیز بهره بردیم، بیان کرد: بنابراین، پتانسیل استفاده از عصاره گیاهی بابونه بارگذاری شده در نانوالیاف با هدف درمان چسبندگی برای اولین بار در این پژوهش، مورد بررسی قرار گرفت.

دانش اموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: غشا‌های ضد چسبندگی که بتوانند به صورت همزمان، به ترمیم ناحیه جراحت دیده کمک کنند، بسیار مورد نیاز است. در این راستا، در کنار عصاره بابونه، ماده مؤثره آناناس (بروملین) به عنوان یک ماده ترمیم کننده زخم با خواص ضد التهاب و آنتی اکسیدان شناخته شده بکار گرفته شد تا کارایی غشا‌های ضد چسبندگی را بهبود بخشد.

وی ادامه داد: همچنین در این پژوهش سعی شده بود تا از گیاهان دارویی به دلیل خصوصیات درمانی خود جهت بهبود کارایی غشا‌های ضد چسبندگی استفاده شود و با توجه به اینکه هر سطح این غشا‌ها باید از یک داروی گیاهی خاص استفاده می‌شود، تهیه این گیاهان نیز دشوار بود.

شکراللهی گفت: نمونه‌های تهیه شده در عرصه پزشکی، تولید زخم پوش ها، تولید چسب¬های زیستی و بویژه جراحی‌های مختلف نظیر برداشت تومور، جراحی‌های زنان و زایمان، سزارین، بروز فتق و ارتوپدی قابل کاربرد هستند.

این محقق ادامه داد: ساخت غشا‌های چند لایه با دو عصاره گیاهی بابونه (داروی ضد التهاب) و عصاره بروملین (برگرفته از آناناس) به عنوان عامل ترمیم زخم و با استفاده از پلیمر کربوکسی اتیل کیتوسان برای نخستین بار انجام شد.

شکراللهی اضافه کرد: همچنین تحقیقات مشابه تنها به ساخت غشا‌های ضد چسبندگی پرداخته اند و تاکنون تحقیقاتی برای ساخت نمونه‌های با دو سطح متفاوت با قابلیت ضد چسبندگی در یک سطح و قابلیت تثبیت در محل زخم بدون نیاز به بخیه و قابلیت ترمیم جراحی انجام نشده است.

این محقق و پژوهشگر خاطر نشان کرد: در این پژوهش برای نخستین بار به منظور جلوگیری از بخیه در محل جراحی از چسب الهام گرفته از طبیعت با نام دوپا استفاده شد. بروز عفونت، سختی در انجام بخیه زدن و خطر انتقال بیماری از راه خون از طریق سوزن در هنگام انجام بخیه، برخی از معایب مطرح این روش است.

وی ادامه داد: به طور کلی، جراحی‌های مدرن به سمت کاهش روش‌های تهاجمی پیش می‌رود که برای این منظور، بهبود ابزار پزشکی امری ضروری است.

وی گفت: صدف‌های دریایی به دلیل حضور حضور آمینواسیدی به نام دوپا در پای خود، موجب چسبندگی خود به سطوح مختلف نظیر صخره ها، کشتی‌ها و دیگر موجودات زنده در زیر دریا می‌شوند. حضور لایه دوپا حاوی عصاره بروملین هم موجب چسبندگی در محل جراحی می‌شود و نیز به بهبود فرآیند بهبود زخم کمک خواهد کرد.

شکراللهی اظهار داشت: همچنین اصلاح دوگانه مش‌های تجاری پلی پروپین (درمان فتق) با هدف کاهش چسبندگی و بروز عفونت و تثبیت مش‌ها در محل مورد نظر با کمک لایه چسبی دوپا از نوآوری‌های دیگر این طرح بوده است.

وی ادامه داد: نمونه‌های تهیه شده در عرصه پزشکی، تولید زخم پوش ها، تولید چسب‌های زیستی و بویژه جراحی‌های مختلف نظیر برداشت تومور، جراحی‌های زنان و زایمان، سزارین، بروز فتق و ارتوپدی قابل کاربرد است.

گفتنی است، استاد راهنمای این پروژه دکتر هژیر بهرامی، دکتر معصومه حق بین نظرپاک و مشاوره طرح سرکار خانم عاطفه سلوک مفرد بوده است.

همچنین تا کنون دو مقاله ISI در مجله International journal of biological macromolecules (Q۱) و یک مقاله علمی پژوهشی در مجله textiles and polymers به چاپ رسیده است. همچنین دو مقاله دیگر هم در حال نگارش است. مقاله اول ساخت مراحل ساخت زخم پوش‌های چندلایه بوده است و در مقاله دوم، اصلاح دوگانه مش‌های تجاری پلی پروپیلن که برای نخستین بار انجام شده منتشرشد.