بخشی از مقاله
چکیده
یکی از مهمترین پارامترها در ترمیم زخم های پوستی به ویژه در موارد مزمنی مانند زخم های دیابتی، توانایی کنترل عفونت در محل زخم می باشد . بنابراین یک پانسمان مناسب می بایست سد مناسبی در برابر انواع میکروارگاتیزم های ایجاد کننده عفونت در محل زخم باشد. در این راستا، این مطالعه به بررسی تولید نانوالیاف از دو پلیمر طبیعی کیتوسان و آلجینات پرداخته است. کیتوسان و آلجینات دو پلیمر طبیعی با ویژگی های بیولوژیکی منحصر به فرد می باشند که به ترتیب در برابر باکتری های گرم مثبت و هردوی باکتری های گرم مثبت و منفی خواص ضد میکروبی مناسبی را از خود نشان میدهند. استفاده همزمان این دو پلیمر سبب دستیابی به یک داربست بسیار ضد میکروب در برابر گستره وسیعی از میکروارگانیزم ها می گردد. همچنین حضور کیتوسان سبب بهبود خواص زیست چسبندهگی آلجینات نسبت به سلول ها و بیومولکول های اثرگذار در روند ترمیم می گردد.
در این پژوهش محلول کیتوسان - %- - 5پلی وینیل الکل - 10% - با نسبت 3 : 2 به عنوان پوسته و محلول آلجینات - - 5 % - پلی وینیل الکل - - 10% با نسبت 2 : 1 به عنوان پوسته برای الکتروریسی نانوالیاف با ساختار هسته-پوسته مورد استفاده قرار گرفت. مرفولوژی نانوالیاف حاصله توسط میکروسکوپ الکترونی SEM بررسی شد و مشاهده شد که قطر متوسط نانوالیاف 105 15 نانومتر می باشد. آزمون کشت میکروب نشان دهنده خاصیت ضدمیکروبی بسیار مناسب داربست نانولیفی تولید شده نسبت به دو میکرواگانیزم گرم منفی و گرم مثبت می باشد. همچنین آزمون MTT نشان دهنده سلول سازگاری عالی و قابلیت چسبندگی مناسب داربست تهیه شده می باشد . نتایج نشان می دهند که نانوالیاف هسته-پوستهی آلجینات-کیتوسان می تواند به عنوان یک پوشش کارآمد با خواص ضدمیکروبی بسیار بالا برای ترمیم زخم های پوستی به کار رود.
کلید واژه- آلجینات، ترمیم زخم، کیتوسان، نانوالیاف هسته-پوسته.
-1 مقدمه
پوست به عنوان گسترده ترین بافت بدن در معرض آسیب های زیادی قرار دارد. بنابراین ترمیم این بافت در کوتاه ترین زمان ممکن و با بالاترین کیفیت از مسائل حائذ اهمیت در زمینه علم پزشکی می باشد. در این میان تولید زخمپوشهای کارآمد از زمینه های اصلی علاقه دانشمندان علوم و فناوری های پزشکی می باشد. امروزه پوشش های نانولیفی به دلیل خواص منحصربه فرد وب های نانولیفی در کاربردهای متفاوتی از جمله ترمیم زخم مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله ویژگی های این پوشش ها می توان به تخلخل و عبور و مرور اکسیژن، قابلیت جذب عفونت و خون، شباهت ساختاری به ساختار ماتریس خارج سلولی بافت طبیعی و قابلیت انتقال سیگنال های بیوشیمیایی برای جذب سلول های فیبروبلاست به لایه درم اشاره نمود.[1]
این ویژگی های سبب می شود که پوشش های نانولیفی پانسمان های بسیار کارآمدی در زمینه ترمیم انواع زخم های پوستی باشند. از طرفی دستیابی به خواص بیولوژیک بالا و ویژگی های ضدمیکروب مناسب به نوع پلیمرها و مواد افزودنی موجود در نانوالیاف بستگی دارد.کیتوسان یک پلیمر طبیعی، زیست سازگار و با خواص بیولوژیکی بالا در ترمیم زخم و ویژگی ضدمیکروب بودن به ویژه نسبت به باکتری های گرم مثبت می باشد.[2] برای به دست آوردن یک داربست ضدمیکروب بسیار عالی می بایست از موادی استفاده شود که نسبت به هر دو نوع باکتری های گرم مثبت و گرم منفی خواص ضد میکروب داشته باشد.
در این میان آلجینات به عنوان یک پلیمر طبیعی اگرچه نسبت به هردو نوع باکتری های گرم مثبت و گرم مفی خواص ضد میکروبی بالایی از خود نشان می دهد اما از نظر خواص بیولوژیکی مانند قابلیت چسبندگی سلولی دچار ضعف می باشد.[3] از ترکیب دو پلیمر کیتوسان و آلجینات برای دست یابی به پوشش با خاصیت ضد میکروبی عال به همراه ارتقاء ویژگی زیست چسبندهگی در آلجینات استفاده می شود4] و.[5در این مطالعه ترکیب آلجینات و کیتوسان به صورت نانوالیافی با ساختار هسته-پوسته توسط روش الکتروریسی ایجاد شده است. به گونه ایی که آلجینات-پلی وینیل الکل به عنوان هسته و کیتوسان-پلی وینیل الکل به عنوان پوسته مورد استفاده قرار گرفتند. مرفولوژی نانوالیاف توسط SEM و خواص ضدمیکروبی و زیست سازگاری به ترتیب توسط آزمون های کشت میکروب و MTT مورد بررسی قرار گرفتند.
-2 تجربیات
1؛-2 مواد اولیه
کیتوسان با وزن مولکول1000 kDa ، آلجینات با وزن مولکولی متوسط و پلی وینیل الکل با وزن مولکولی 72kDa از شرکت سیگما-آلدریچ خریداری شد. استیک اسید خالص از شرکت مرک خریداری شد.
2؛-2 آزمایشات
کیتوسان %5 در استیک اسید %2 ، آلجینات %5 در آب مقطر، پلی وینیل الکل %10 در آب مقطر تهیه شد. سپس محلول های مخلوط کیتوسان/پلی وینیل الکل 2 - به - 3 و آلجینات / پلی وینیل الکل 1 - به - 2 تهیه شد و با استفاده از یک سر سرنگ دو جدراه متصل به دو سرنگ محلول حاوی آلجینات به عنوان هسته و محلول حاوی کیتوسان به عنوان پوسته تغذیه شد و تحت الکتروریسی با شرایط ولتاژ 15کیلوولت، فاصله 12 سانتی متر و نرخ خروج 1 میلیلیتر بر ساعت قرار گرفتند. شکل 1 نشان دهنده دستگاه الکتروریسی برای تهیه نانوالیاف هسته-پوسته می باشد.با استفاده از میکروسکوپ الکترونی SEM مرفولوژی الیاف مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام آزمون کشت میکروبی با استفاده از دو باکتری استفیکوکوس اورئوس - گرم مثبت - و سودومنازآروجینوزا - گرم منفی - با استفاده از روش آگار پلیت انجام شد. آزمون MTT نیز با استفاده از 90000 سلول/هر خانه پلیت کشت در محیط کشت DMEM به مدت 72 ساعت در شرایط انکوباتور 37 درجه سانتی گراد تحت دی اکسیدکربن انجام شده است.
-3 بحث و نتایج
شکل 2 نشان دهنده تصویر SEM مربوط به نانوالیاف هسته-پوسته - آلجینات-PVA/کیتوسان - PVA/ می باشد. همانطور که در شکل 2 دیده می شود نانوالیاف حاصله دارای مرفولوژی تقریبا یکنواخت با حضور میزان کمی دانه تسبیحی و با الیافی با قطر متوسطی حدود 105 15 نانومتر می باشد.جدول 1 نشان دهنده قابلیت ضدمیکروب بودن داربست نانولیفی هسته-پوستهی آلجینات-کیتوسان نسبت به دو باکتری گرم مثبت استفلیکوکوس اورئوس و باکتری گرم منفی سودومنازآروجینوزا می باشد.
