ساخت غشای چند لایه برای جلوگیری از چسبندگی در جراحی با عصاره گیاهی

به گزارش روز یکشنبه گروه علم و آموزش ایرنا از 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 بیماری های زنان و زایمان، سزارین، برداشت تومور، بروز فتق، ارتوپدی، قلب، چشم، گوش، حلق و بینی تحت عمل جراحی قرار می‌گیرند.

وی افزود: چسبندگی بافت های بدن پس از عمل جراحی، یک پیامد نامطلوب و یک چالش بزرگ در عرصه های بالینی به شمار می رود و تشکیل رشته های لیفی بین محل های آسیب دیده و بافت ها یا اندام های مجاور در واکنش به تروما، ایسکمی، خون ریزی و اجسام خارجی موجب چسبندگی بافتی در بسیاری از بخش های بدن خواهد شد.  

شکراللهی در خصوص هدف پروژه گفت: هدف کلی این پژوهش، طراحی و ساخت غشاهای نانولیفی چند منظوره با ساختار چندلایه بوده است؛ به گونه ای که هر یک از لایه های تشکیل دهنده بتوانند مشکلات غشاهای ضد چسبندگی تجاری نظیر نبود داروهای ضد چسبندگی، خواص مکانیکی نامناسب و بی ثباتی ابعادی، نداشتن قابلیت تثبیت غشا در محل بدون نیاز به بخیه، تخریب پذیری نامناسب، ایجاد عفونت و پاسخ های التهابی را برطرف کنند.

این پژوهشگر با تاکید بر اینکه در کنار اهمیت قابلیت ضد چسبندگی غشاهای نانولیفی، استفاده نکردن از نخ های بخیه برای تثبیت غشا در محل جراحت امری مهم  به شمار می رود، 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.  

وی درباره ویژگی های بیولوژیکی طرح اظهار داشت: استفاده کیتوسان و مشتقات آن، ویژگی هایی نظیر زیست‌تخریب‌پذیری، زیست‌سازگاری، نداشتن سمیت و خواص آنتی‌اکسیدان و آنتی باکتریال، گزینه مناسبی برای غشاهای ضد چسبندگی خواهند بود.  

شکراللهی اظهار داشت: در این پژوهش، برای نخستین بار نانوالیاف بر پایه N-کربوکسی اتیل کیتوسان/پلی وینیل الکل در تهیه غشاهای نانولیفی ضد چسبندگی استفاده شد. امتیاز بزرگ این مشتق کیتوسان، استفاده از یک محیط آبی و اجتناب از کاربرد حلال های 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 شده است.

شکراللهی با تاکید بر اینکه در این پژوهش از خواص بابونه نیز بهره گرفته شد، عنوان 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 آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: غشاهای ضد چسبندگی که بتوانند هم زمان، 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 تصریح کرد: همچنین در این پژوهش سعی شد از گیاهان دارویی به دلیل خصوصیات درمانی برای بهبود کارایی غشاهای ضد چسبندگی استفاده شود و با توجه به اینکه هر سطح این غشاها باید از یک داروی گیاهی خاص استفاده شود، تهیه این گیاهان نیز دشوار بود.

پژوهشگر دانشگاه امیرکبیر گفت: نمونه های تهیه شده در عرصه پزشکی، تولید زخم پوش ها، تولید چسب های زیستی و به ویژه جراحی های مختلف نظیر برداشت تومور، جراحی های زنان و زایمان، سزارین، بروز فتق و  ارتوپدی قابل کاربرد است. 

شکراللهی ابراز امیدواری کرد که در مرحله نخست، آزمون های حیوانی مش های تجاری پلی-پروپیلنی و نیز غشاهای چند لایه ضد چسبندگی انجام و در ادامه پتنت این کار تهیه شود.

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 بیان کرد: همچنین تحقیقات مشابه تنها به ساخت غشاهای ضد چسبندگی پرداخته اند و تاکنون تحقیقاتی برای ساخت نمونه های 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.  

وی ادامه داد:‌ 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.

شکراللهی تصریح کرد: به طور کلی، جراحی های مدرن به سمت کاهش روش‌های تهاجمی پیش می‌رود که برای این منظور، بهبود ابزار پزشکی امری ضروری است. صدف های دریایی به دلیل حضور حضور آمینواسیدی به نام دوپا در پای خود، موجب چسبندگی خود به سطوح مختلف نظیر صخره ها، کشتی ها و دیگر موجودات زنده در زیر دریا می شوند. حضور لایه دوپا حاوی عصاره بروملین هم موجب چسبندگی در محل جراحی می شود و نیز به بهبود فرآیند بهبود زخم کمک  خواهد کرد.  

این پژوهشگر خاطرنشان کرد:‌ همچنین اصلاح دوگانه مش های تجاری پلی پروپین (درمان فتق) با هدف کاهش چسبندگی و بروز عفونت و تثبیت مش ها در محل مورد نظر با کمک لایه چسبی دوپا از نوآوری های دیگر این طرح است.  

وی ادامه داد: نمونه های تهیه شده در عرصه پزشکی، تولید زخم پوش ها، تولید چسب های زیستی و به ویژه جراحی های مختلف نظیر برداشت تومور، جراحی های زنان و زایمان، سزارین، بروز فتق و  ارتوپدی قابل کاربرد است.

این پژوهش با راهنمایی دکتر هژیر بهرامی، دکتر معصومه حق بین نظرپاک و مشاوره عاطفه سلوک مفرد صورت گرفت. 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. مقاله اول ساخت مراحل ساخت زخم پوش های چندلایه بوده است و در مقاله دوم، اصلاح دوگانه مش های تجاری پلی پروپیلن که برای نخستین بار انجام شده منتشر شد. همچنین دو مقاله دیگر در حال نگارش است.