بخشی از مقاله
چکیده
ترمیم از فرایند های طبیعی بدن برای بازسازی بافت های پوستی و اپیدرمی است. این فرایند شامل فعل و انفعالات پیچیده میان سلول ها، اجزای ماتریکس خارج سلولی و ترکیبات سیگنالینگ است. اما وقتی آسیب شدید است و یا در قسمت زیادی از پوست اتفاق می افتد پوشش سریع و مناسب برای محافظت از پوست و شتاب بخشیدن به ترمیم مورد نیاز است.در این روش نانو الیاف روی غشا تشکیل میشود تا باعث تسریع در ترمیم شود و نیاز به تعویض های مکرر پوشش نباشد .در مطالعه حاضر تشکیل نانوالیاف کیتوسان-PEO بر روی غشای کیتوسان- ژلاتین مورد بررسی قرار می گیرد.با توجه به نتایج حاصل از SEM ، از محلول کامپوزیتی کیتوسان-PEO هم بر روی غشا و هم ورقه آلومینیومی می توان نانوالیاف تشکیل داد که تفاوت معنی داری بین نانو الیاف تشکیل شده روی غشا و ورقه آلومینیومی وجود نداشت. اما چون جدا کردن نانوالیاف از روی ورقه آلومینیومی به خاطر شکننده بودن الیاف به سختی انجام می شود ، به همین دلیل استفاده از غشا به جای ورقه آلومینیومی در کاربردهای پزشکی مناسب تر است و بازده کار افزایش پیدا میکند.
واژه های کلیدی: کیتوسان، نانوالیاف، غشای نازک، ژلاتین ، الکتروریسی
-1مقدمه و هدف
روش های مختلفی برای تولید الیاف وجود دارد . روش هایی که منجر به تولید الیاف با قطر های نانو متری می شوند عبارتند از: کشش، تولید از قالب ، جدایش فازی ،خودآرایی و الکتروریسی. در سال های اخیر الکتروریسی بیشترین کاربرد و بهترین نتیجه را در زمینه بیوپزشکی و مهندسی بافت داشته است. مساحت سطح بالای نانو الیاف، خلل و فرج فراوان در نانو الیاف الکتروریسی شده و توانایی طراحی به فرم های مختلف و شبیه بودن به ماتریکس خارج سلولی به نانو الیاف این اجازه را می دهد که در موارد مختلفی از جمله فیلتراسیون، غشاهای چند منظوره ، مهندسی بافت، پانسمان زخم، دارو رسانی و ... کاربرد داشته باشند .]1-3@
برای ساخت نانو الیاف از پلیمر های سنتزی و طبیعی استفاده می شود پلیمر های طبیعی واکنش بهتری را با سلول ها و سیستم های بیولوژیک می دهند. فواید اصلی پلیمر های طبیعی زیست تخریب پذیر بودن و تراکم پذیری سلول است و هیچ گونه عمل جراحی برای از بین بردن پلیمر ها نیاز نیست. پوشش های بیولوژیکی مانند چسب فیبرین، ورقه های ژلاتین و غشای کیتوسان برای بهبود و ترمیم مناسب هستند. این پلیمر ها زمانی که به صورت ترکیبی استفاده می شوند مانند فیبرین/ ژلاتین، کیتوسان/ ژلاتین و .. نتایج بهتری را نسبت به زمانی که به تنهایی استفاده می شوند، دارند .[4]
کیتوسان یک پلیمر طبیعی غیر سمی، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر است .[3] در آزادسازی ورهایش دارو، سیستم رهایش سلولی، ارتوپدی، بهبود زخم، چشم پزشکی، نخ جراحی، همودیالیز، لنز های تماسی و ترمیم استخوان استفاده می شود . [5] عملکرد سلول های پلی مورفونوکلئر، ماکروفاژ ها و فیبروبلاست ها را بهبود می بخشد و به خاطر خاصیت گرانوله کردن و سازمان دهی کردن برای بهبود زخم های باز مناسب است. فعالیت ضد میکروبی علیه باکتری ها، قارچ ها و مخمرها و خاصیت لخته کردن سریع خون را دارد 6]،.[4 خاصیت ضد باکتری و قارچ این ماده ، ناشی از گروه های کاتیونی موجود در این ترکیب می باشد که امکان اتصال به بار منفی موجود در سطح سلول را فراهم می کند و مانع رشد باکتری و قارچ میشود.
این برهم کنش، نفوذپذیری غشای سلولی میکروارگانیسم ها را تغییر می دهد و منجر به خروج اجزای داخل سلول و مرگ آن می شود.یکی از ویژگی های کیتوسان توانایی سرعت بخشیدن به تشکیل بافت گرانوله همراه با آنژیوژز و رسوب منظم از الیاف نازک کلاژن است که باعث تقویت ترمیم کامل زخم می شود. تاثیر بیوشیمیایی اصلی کیتوسان فعال سازی فیبروبلاست ها تولید سیتوکین، مهاجرت سلول های بزرگ و تحریک سنتز کلاژن نوع 4 است .[6]سینتیک مربوط به چسبندگی، مهاجرت و رشد تعدادی از سلول ها مانند کراتینوسیت ها و فیبروبلاست ها بستگی به درجه استیلاسیون - DDA - کیتوسان دارد.
تخریب پذیری آنزیمی کیتوسان همراه با شباهت ساختاری که به ماتریس خارج سلو لی - گلیکوز آمینو گلیکان ها - دارد باعث می شود که در ترمیم بعضی از بافت ها مانند بافت استخوان بسیار با اهمیت باشد .[7]ژلاتین نیز خاصیت تشکیل غشای خوبی دارد و دارای خاصیت ترمیم است. ماده ای بی رنگ، ترد و شکننده، بی مزه و زیست تخریب پذیر است.دارای گروه کربوکسیل می باشد و توانایی اتصال به کیتوسان با پیوند هیدروژنی را دارد.[8]
-2 تئوری و پیشینه تحقیق
استفاده از روش های درمانی مناسب برای ترمیم آسیب های وارده بر بدن مانند انواع زخم ها و بریدگی ها و سوختگی ها از دیر باز وجود داشته و مورد استفاده قرار گرفته است.امروزه مهندسی بافت مهم ترین ابزار دانشمندان در تولید بافت ها و پروتز های جایگزین برای ترمیم یا جایگزین بافت آسیب دیده است و کاربرد زیادی در ترمیم پوست ، تاندون و استخوان ،رگ های خونی و .. دارد.اولین لازمه آن طراحی یک نانو داربست مناسب زیست تخریب پذیر است که سلول ها بتوانند برای رشد در داخل آن لانه گزینی کنند تا بتوان مدلی کاربردی از پوشش جهت تسریع ترمیم زخم و بهبود نقص و آسیب به همراه سلول های مزانشیمی را ارائه داد.اولین بار روگت1 در 1859 کیتوسان را از فرایند استیل زدایی بازی کیتین در حضور هیدروکسید پتاسیم بدست آورد و در 1950 ساختار آن به طور کامل کشف شد. و برای اولین بار در سال 1980 کیتوسان و مشتقاتش برای ترمیم مورد استفاده قرار گرفتند.[9] در سال 2016 هیما بیندو2 و همکارانش اثر هم افزایی ژلاتین روی غشای کیتوسان را بررسی کردند .[6]
-3 مواد و روش ها
در این مطالعه پودر کیتوسان با وزن مولکولی پائین و درجه داستیلاسیون%75 -80، پودر ژلاتین، پودر پلیمر کیتوسان باوزن مولکولی متوسط ودرجه داستیلاسیون%75 -80 و پودر پلیمر پلی - اتیلن اکساید - با وزن مولکولی 900/000 تولید شرکت سیگما-آلدر یچ3هستند. استیک اسید گلاسیال، با درجه خلوص % 99/8 و جرم مولکولی 60 /05 g/mol و توئین 80 ، تولید شرکت مرک4 هستند.دستگاه الکتروریسی ساخت شرکت Nanoazma، دستگاه FE-SEM: ساخت شرکت ZEISS آلمان مدل-SIGMA VP.500
-1-3تهیه غشای نازک کیتوسان- ژلاتین
ابتدا 50 ml آب مقطر دیانیزه در بشر ریخته روی هیتر- استیرر با دمای 40 و دور بالا قرار می دهیم سپس 0/5 ml استیک اسید %100 خالص به آن اضافه کرده، و پودر کیتوسان با وزن مولکولی پایین با نسبت %1 و پودر ژلاتین با نسبت %10 وزنی - - 0/5g را به آرامی اضافه می کنیم. در آخر 0/25ml توئین 80 به عنوان امولسیفایر اضافه کرده و در بشر را با پارا فیلم - برای جلوگیری از تبخیر آب و حلال و در نتیجه افزایش غلظت محلول - پوشانده و اجازه می دهیم محلول ساخته شده به مدت 2 ساعت بر روی هیتر– استیرر قرار بگیرد تا کاملا پلیمرها در حلال مورد نظر حل بشوند و محلول کاملا یکنواختی بدست آید. سپس محلول ساخته شده را به منظور از بین بردن حباب های هوای روی محلول، به مدت 15 دقیقه در داخل دستگاه سانتریفیوژ با 3000 درو بر
