ساخت هیدروژل تزریقی خودترمیم‌شونده برای درمان دیسک بین‌مهره‌ای توسط محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به ساخت و ارزیابی هیدروژل‌های قابل تزریق و خودترمیم‌شونده بر پایه کیتوسان و ژلاتین شدند؛ سامانه‌ای نوآورانه که با بارگذاری داروی ضدالتهاب سلکوکسیب می‌تواند به‌عنوان جایگزین هسته دیسک‌های بین‌مهره‌ای، روشی کم‌تهاجمی و مؤثر برای درمان کمردرد ناشی از تخریب دیسک ارائه دهد.

کد خبر: ۱۴۰۵۹۶۳

سه‌شنبه - ۲۹ ارديبهشت ۱۴۰۵ / May 19, 2026

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، مریم نزادی با راهنمایی و هدایت دکتر حمید کشوری از استادان این دانشگاه، دکتر پروین شکرالهی و دکتر فاطمه شکرالهی از اساتید پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی طرح تحقیقاتی با عنوان "ساخت و مشخصه‌یابی هیدروژل‌های قابل تزریق خودترمیم‌شونده بر پایه کیتوسان/ ژلاتین به‌منظور جایگزین هسته دیسک‌های بین‌مهره‌ای و بررسی عملکرد آن" را اجرایی کردند.

نزادی در این باره توضیح داد: کمردرد شایع‌ترین دلیل ناتوانی در سراسر جهان است به گونه‌ای که ۸۰ تا ۸۵ درصد از افراد در طول عمر خود درگیر آن هستند. به همین دلیل اختلالات مربوط به ستون فقرات به یکی از مهمترین دغدغه‌های پزشکی تبدیل شده‌است که نه تنها بر زندگی روزمره بلکه بر کل اقتصاد کشور‌ها تأثیر می‌گذارد.

وی تخریب دیسک بین مهره‌ای و بیرون زدگی دیسک را از اصلی‌ترین دلایل بروز این بیماری دانست و ادامه داد: تاکنون درمان رضایت بخشی برای بیماری‌های دیسک‌های بین مهره‌ای گزارش نشده است، علاوه بر آن به دلیل فقدان رگ در این ناحیه، ترمیم خود به خودی بیماری با دشواری همراه است.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه کرد: در ابتدای بیماری، روش‌های درمانی، چون تجویز داروها، استفاده از ضد درد‌ها و فیزیوتراپی به منظور کنترل درد پیشنهاد می‌شود. این روش‌ها اگر چه مؤثر، اما موقتی هستند و در مواردی که هسته دیسک آسیب جدی دیده باشد، اثرگذار نخواهند بود. همچنین تجویز خوراکی دارو‌های ضد التهاب می‌تواند عوارضی همچون اختلالات گوارشی، مسمومیت قلبی و اختلال عملکرد کلیه را به همراه داشته باشد.

وی با بیان اینکه بیماران مبتلا به انحطاط دیسک که در مراحل آخر بیماری قرار گفته‌اند و یا دچار مقاومت درد نسبت به دارو هستند، تحت درمان جراحی قرار می‌گیرند، اظهار کرد: با این وجود این روش بسیار تهاجمی است، احتمال عوارضی مانند عفونت، آسیب به عروق و اعصاب، بی‌حسی مداوم، آسیب به مجاری ادراری، لخته خون و ... وجود دارد، همچنین بازگشت بیمار به روال طبیعی زندگی بسیار زمانبر خواهد بود.

نزادی توسعه هیدروژل‌های تزریق پذیر را گزینه ایده‌آل برای درمان این عارضه دانست و یادآور شد: این روش کم تهاجمی در کوتاه‌ترین زمان ممکن می‌تواند به بازسازی بافت دیسک بین مهره‌ای کمک کند. همچنین با بارگذاری داروی ضد التهاب در این هیدروژل تسکین درد بیماران نیز تسریع می‌یابد و سامانه دارورسانی مبتنی بر هیدروژل‌های تزریق‌پذیر خود ترمیم شونده می‌تواند راهکار مناسبی در درمان کم‌تهاجمی هسته دیسک‌های بین مهره‌ای باشد.

وی خاطر نشان کرد: در این راستا در این مطالعه ابتدا هیدروژلی قابل تزریق و مشابه با بافت طبیعی بدن متشکل از پلیمر‌های آبدوستی مانند ژلاتین و کیتوسان تهیه و سپس داروی انتخابی مشخص شد. مطالعات نشان داد که "سلکوکسیب"، یک ضد التهاب قوی و مؤثر در درمان آسیب‌های مرتبط با دیسک‌های ستون فقرات است. سپس برای آهسته رهش کردن این دارو آن را در نانوذرات بارگذاری کردیم؛ و بعد هیدروژل حاوی نانوذرات دارویی برای انجام آزمایش‌های بعدی تهیه شد. در بارگذاری دارو از فناوری جدیدی استفاده شد تا بالاترین میزان بازدهی دارو را داشته باشیم.

نزادی اضافه کرد: با توجه به بررسی‌های انجام شده، تاکنون گزارشی از مهندسی هیدروژل‌های تزریق پذیر حساس به تنش شامل نانوذرات حاوی سلکوکسیب برای انتشار طولانی مدت در محل وجود ندارد. همچنین، این سامانه علاوه بر تأثیر بر التهاب، می‌تواند با ترشح گلیکوزآمینوگلیکان به تقویت ساختار دیسک‌ها هم کمک کند.

وی افزود: برای این منظور انتخاب ترکیبی از کیتوسان و ژلاتین برای تقلید زیستی بافت دیسک طبیعی انجام شد. بر خلاف بسیاری از مطالعات، این هیدروژل در pH برابر با ۷.۴ سنتز می‌شود و کاملا منطبق بر شرایط فیزیولوژیک بدن می‌باشد. خواص مکانیکی این هیدروژل، رفتار حساس به تنش، خود ترمیم شوندگی و قابلیت تزریق خوب از طریق سوزن با قطر کوچک (۲۱G) از ویژگی‌های این هیدروژل است. سپس داروی ضدالتهاب در سامانه قرار گرفت.

این محقق افزایش فراهمی زیستی سلکوکسیب و طولانی کردن زمان انتشار آن برای بیش از ۱۵ روز با بارگذاری دارو در نانوذرات LDH را از مزایای اصلی این سامانه برشمرد و یادآور شد: این مطالعه در محیط برون تنی بر روی سلول‌های دیسک بین مهره‌ای گوسفند نتایج مثبتی نشان داده است.

نزادی انتشار نتایج حاصل از این کار در ژورنال The International Journal of Biologi

cal Macromolecules و همچنین چاپ مقاله در مجله علوم و تکنولوژی پلیمر را از دیگر دستاورد‌های این پروژه عنوان کرد و گفت: بخش سنتز هیدروژل و تهیه نانو ذرات حاوی دارو از نوآوری‌های این مطالعات است.

وی کم تهاجی بودن روش درمان، سادگی استفاده، کاربرد برای طیف وسیعی از جامعه، استفاده از روش‌های مهندسی بافت و بازسازی بافت آسیب دیده را از مزایای این دستاورد ذکر کرد و افزود: مشابه خارجی این محصول با نام تجاری دیسکوژل در بازار موجود است که به عنوان ایمپلنت استفاده می‌شود ولی عملکرد ضدالتهاب و بازسازی بافت را ندارد.