سنتز نانوکامپوزیت ترمیم‌دهنده استخوان با استفاده از عصاره گل

محققان در اندونزی موفق شدند با استفاده از عصاره نوعی گل، کامپوزیتی حاوی نانوذرات طلا و هیدروکسی آپاتیت تولید کنند که برای ترمیم استخوان در بدن قابل استفاده است.

کد خبر: ۹۸۱۰۳۶

پنجشنبه - ۱۱ آذر ۱۴۰۰ / December 02, 2021

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان در اندونزی موفق شدند با استفاده از عصاره نوعی گل، کامپوزیتی حاوی نانوذرات طلا و هیدروکسی آپاتیت تولید کنند که برای ترمیم استخوان در بدن قابل استفاده است.

هیدروکسی آپاتیت (HA) و نانوذرات طلا (AuNP) دارای کاربرد گسترده در فناوری‌های زیست پزشکی بوده و توجه فزاینده‌ای را در تحقیقات نانو به خود جلب کرده‌اند. محققان به تازگی مقاله‌ای در نشریه Materials Research Express به چاپ رساندند که در آن جزئیاتی درباره چگونگی تولید نانوکامپوزیت طلای هیدروکسی آپاتیت (Au/HA) زیست‌سنتزی ارائه شده است، ترکیبی که فعالیت ضدباکتریایی و آنتی‌اکسیدانی زیادی از خود نشان می‌دهد.

در مقایسه با سایر نانومواد فلزی، نانوذرات طلا در برابر عوامل بیماری‌زا عملکرد درمانی قابل توجهی از خود نشان می‌دهند و همچنین خواص ضدباکتریایی و آنتی‌اکسیدانی دارند. در سال‌های اخیر، هیدروکسی آپاتیت به دلیل شباهت آن به بخش معدنی موجود در بافت‌های سخت انسان که در استخوان‌ها و دندان‌ها یافت می‌شود، توجه و کاربرد بیشتری را در زیست‌پزشکی به خود جلب کرده است.

بنابراین، توسعه نانوکامپوزیت طلای هیدروکسی آپاتیت بیوسنتز شده (Au/HA) به دلیل پتانسیل آن به‌عنوان یک ماده نوآورانه، افزایش بیشتری پیدا کرده است. استفاده اولیه از این نانوکامپوزیت در زمینه زیست پزشکی است.

پروفسور ایس فاطمه از دانشگاه اسلام اندونزی، نویسنده ارشد این مقاله گفت: «این نانوکامپوزیت دارای فعالیت آنتی‌اکسیدانی بوده و مرجعی برای طراحی و توسعه مواد ضدباکتری جدید برای کاربردهای مختلف، به ویژه به‌عنوان یک جزء ضدباکتری در فناوری زیست پزشکی است.»

بیوسنتز نانوذرات یک رویکرد ساده، سبز، تک مرحله‌ای و سازگار با محیط زیست است. در این روش، از مواد زیستی برای احیاء یون فلزی استفاده می‌شود.  عوامل زیستی مختلفی مانند بافت‌های گیاهی، قارچ‌ها و باکتری‌ها در این فرآیند استفاده می‌شوند.

محققان نانوکامپوزیت خود را با احیا اسید کلرواوریک (HAuCl۴)، پیش ساز نانوذرات طلا، انجام دادند، که این کار با استفاده از عصاره گل کلیتوریا ternatea که در سنتز هیدروکسی آپاتیت استفاده می‌شود، انجام شد. هدف اولیه این تحقیق، آنالیز ساختار کامپوزیت و انجام آزمایش فعالیت ضدباکتری در سویه‌های مختلف از جمله E. Coli بود.

هیدروکسی آپاتیت در حال حاضر در سناریوهای ترمیم و بازسازی استخوان استفاده می‌شود. این ماده را می‌توان به تنهایی یا به‌عنوان بخشی از یک کامپوزیت با سرامیک‌ها، پلیمرها یا حتی گروه‌های خاصی از فلزات برای کمک به ترمیم یا بازسازی بافت سخت استفاده کرد.

نقایص استخوانی حیاتی متعددی وجود دارد که از بیماری‌های دژنراتیو، ضربه‌های شدید و محدودیت تومور ناشی می‌شوند که نمی‌توانند از طریق مکانیسم‌های خود ترمیمی طبیعی بدن ترمیم شوند. بنابراین، راه حل‌های زیست‌فناورانه برای رفع این مشکلات مورد نیاز است.

با این حال، محققان بر این باورند که برای رفع برخی محدودیت‌های ناشی از استفاده از هیدروکسی آپاتیت، توسعه نانوکامپوزیت‌های جدید به تولید مواد پیچیده‌تر و کارآمدتر برای پیشبرد کاربردهای عملی کمک می‌کند.

در نتیجه پیشرفت سریع در علم نانو و فناوری نانو، مواد زیستی مبتنی بر نانوذرات به طور فزاینده‌ای در حوزه‌های خاصی از فناوری زیست‌پزشکی مانند مهندسی بافت مورد توجه قرار گرفته‌اند.

نانوذرات طلا غیر سمی هستند و به راحتی می‌توان آن‌ها را با استفاده از روش‌های مختلف سنتز به دست آورد. در حالی که تحقیقات قبلی به پتانسیل درمانی نانوذرات طلا اشاره کرده است،  شواهد رو به رشدی وجود دارد که نشان می‌دهد نانوذرات طلا،  برای تولید استخوان در مهندسی بافت مناسب هستند.

فاطمه و همکارانش نشان دادند که این نانوکامپوزیت به عنوان یک نقطه مرجع برای طراحی مواد ضدباکتری و آنتی‌اکسیدان عمل کرده و همچنین قابلیت تحریک رشد بافت استخوانی را دارد.