بخشی از مقاله
خلاصه
پوست یکی از مهمترین اعضای بدن است که آن را در مقابل آسیبهای محیطی حفظ میکند. در این میان انواع صدمات و ضایعات مانند سوختگی و تصادفات میتواند به پوست ضربه زده و از کارایی آن بکاهد. پانسمانهای قدیمی مانند باند و گاز نمیتوانند پاسخگوی بسیاری از نیازها باشند. بنابراین امروزه پانسمان زخم، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از کیتوسان و گرافناکساید و بهرهمندی از روش خشک کردن انجمادی، داربستی طراحی و ساخته شد. داربست به وسیلهی تست استحکام کششی - tensile - ، SEM و طیفسنجی فوریهی مادون قرمز FTIR مورد بررسی قرار گرفت. از لحاظ عملکردی نیز، داربست به وسیلهی کشت سلولهای فیبروبلاست، و با استفاده از روش نمک تترازولیوم انحلالپذیر در آب - - WST آزمایش شد. نتایج این تست برای هرو دو داربست زندهمانی بالاتر از 90 را نشان میدهد که با حضور گرافناکساید بیشتر شده است. زندهمانی بالای سلولها نشان دهندهی پاسخ مثبت مواد و روش به کار رفته شده برای تحقق این هدف میباشد.
کلمات کلیدی: کیتوسان، گرافن اکساید، پانسمان زخم، خشککردن انجمادی
.1 مقدمه
پوست یکی از بخشهای طبیعی و مهم بدن است که وظیفهی آن محافظت از سایر ارگانهای داخلی در مقابل محیط بیرون و جلوگیری از کم شدن آب بدن است. پوست در مقابل ضربه مکانیزم دفاعی خود را از دست میدهد و اگر این اتفاق بیفتد میکروارگانیسمها به راحتی هجوم آورده و عفونت های شدید در زخم به وجود میآید که مانع از التیام زخم و حتی بروز برخی عوارض تهدیدآمیز میشود. بسیاری از مردم در جهان روزانه با انواع جراحات از قبیل تصادفات، سوختگی، زخمهای دیابتی، بریدگیهای سطحی و عمیق روبه رو هستند. جراحات سوختگی در بسیاری موارد منجر به مرگ میشود و درمان سوختگی نیاز به بستری شدن طولانی مدت و توانبخشی دارد که خود باعث افزایش هزینهی مراقبتهای بهداشتی میشود. و زمان در سوانح سوختگی به علت انسداد عروقی ممتد میشود. هدف اصلی در درمان زخم سوختگی بالابردن کیفیت درمان به وسیلهی جلوگیری مؤثر از عفونت است .[1] سیستم نگهداری و مراقبت ایدهآل از زخم باید دارای ویژگیهای زیر باشد: الف - نگهداری رطوبت محلی محیط ب - محافظت از زخم در مقابل عفونتهای جانبی ج - جذب مایعات و ترشحات زخم د - کمینه کردن بافت مردگی سطح زخم و - جلوگیری از خشکی زخم ه - برانگیختن سرعت رشد ی - ارتجاع پذیری، غیرسمی، غیر آنتیژنی* تخریب پذیری و زیست سازگاری مواد پانسمان .[2]
مهندسی بافت در زمینهی پانسمان زخم با الهام گرفتن از سیستم بدن فناوری جالبی را پایهگذاری کرده است. در مهندسی بافت، نارساییهای بافتی شناسایی، ترمیم و بازسازی میشوند. داربستها به عنوان شبکه خارج سلولی به منظور تنظیم و تحریک سلولها برای رشد و تشکیل بافت استفاده میشوند. در تمام استفادههای زیستپزشکی امروز، پلیمرها نقش مهمی را ایفا میکنند و مواد پلیمری کاندیدهای مناسب برای داربستهای زیست پزشکیاند چون از طریق هیدرولیز و واکنشهای آنزیمی در داخل بدن موجود زنده تجزیه می شوند. پژوهشهای مختلفی انجام شده است که بتواند کاستیهای پانسمانهای قدیمی را برطرف کرده جایگزین مناسبی برای آنها بیابد. برای دستیابی به این هدف از تکنیکهای مهندسی بافت بهره گرفتهاند. هر مجموعهی مهندسی بافت شامل سه جزء سلول، عوامل رشد و داربست است.
پس از تهیهی سلول مورد نیاز، آن را روی داربست قرار داده و در محیط آزمایشگاهی - برون بدنی - کشت میکنند. آنگاه مجموعهی مذکور در بدن کاشت و یا به آن منتقل می شود - شکل . - 1 داربست مورد نیاز باید سه بعدی، متخلخل، زیستسازگار، زیست تخریبپذیر و دارای خواص مکانیکی مطلوب باشد. این داربست برای شبیهسازی ماتریس برونسلولی در داخل بدن کاشت میشود. ماتریس برونسلولی یک محیط متخلخل از نانوالیافی است که از رشد و تکثیر سلول و هدایت آن برای قرارگیری در مکانِ مناسب، حمایت میکند .[3] سالهای زیادی تصور میشد ماتریس برونسلولی فقط به عنوان یک ساختار حمایتکنندهی بافت عمل میکند. در سالهای اخیر دریافتند ماتریس برون سلولی روی رفتار سیستم تأثیر میگذارد. میتواند چسبندگی سلول، مهاجرت، رشد، مشتق شدن و مرگ برنامهریزی شدهی سلول را منظم کند، همچنین میزان ترشح سیتوکین و فعالیت فاکتور رشد را تنظیم و علامت-دهی درون سلولی را فعال کند .[4]
*موادی که هنگام ورود به بدن واکنشهای ایمنی بدن را برانگیخته نمیکنند. دستهای از ملکولهای پروتئینی محلول در آب هستند که از سلولهای گوناگون و بیشتر در پاسخ به یک تحریک ترشح میشوند و وظیفهی انتقال پیام میان سلولها را به عهده دارند. واکنشهای سلولها با ملکولهای ماتریس برونسلولی نقش مهمی را در طول التیام زخم ایفا میکند. یک تداخل مداوم میان سلولها و ماتریس برونسلولی وجود دارد که به فرآیند تشکیل لختهی خون، التهاب، به وجود آمدن بافت دور زخم و بازسازی کمک میکند و در طول بازسازی، واکنشهای ماتریس در بازیابی بافت آسیبدیده مهم هستندالتیام. زخمِ کامل، توسط چند فاز متداخل توصیف میشود که عبارتند از: التهاب، رشد، تکثیر سلولی و بازسازی. قطع شبکهی عروقی میان زخمهای پوستی روی تجمع پلاکتها و جلوگیری از خونریزی اثر میگذارد .[5]
برای التیام زخم به یک منبع سلول از نوع بافت آسیبدیده با قابلیت تفکیک و یک ماتریس برونسلولی که توانایی حمایت از مهاجرت، رشد، و تکثیر سلولی را داشته باشد، نیاز داریم. داربستهای فعال زیستی، مادههایی با تخلخل بالا و تشبیهی ساده از ماتریس برونسلولی هستند که بدن را به تولید مجدد بافت و اعضای آسیبدیده، وادار میکنند. داربست-های مشابه ماتریس برونسلولی، به وسیلهی کسر حجمی تخلخل بالا از 0/90 تا 0/95 و قطر منافذ 5 تا 500 میکرومتر، توصیف میشود .[5]
کیتوسان از استیلزدایی* کتین مشتق شده است. اگر میزان استیل زدایی بیش از50 درصد باشد این پلیمر در محلول اسیدی قابل حل است و به آن کیتوسان گفته میشود. کتین یک موکوپلیساکارید طبیعی فراوان است و بعد از سلولز، دومین ماده از نظر مقدار تولید سالیانه در فرآیند بیوسنتز است. به دلیل شباهت ساختاری با گلیکوز آمینو گلیکانها و خاصیت آبدوستی، یک مادهی ایدهآل برای مهندسی بافت است. واحد منومری کیتوسان که یک ماکرومولکول خارج سلولی است، در ترمیم زخم بسیار مؤثر است .[6] این پلیمر غیر سمی، سازگار با بافتهای زنده، زیستتخریبپذیر و ضدباکتری میباشد.
گرافناکساید لایهای از اتمهای کربن است، که درون شبکههای منظم به شکل شانههای عسل قرار داده شده است - شکل - .2 اخیراً گرافناکساید، به عنوان یک مادهی آنتیباکتریال جدید، با تأثیر شدید بر روی باکتریها، قارچها و پاتوژنهای کشت شده با مقاومت بالا، پیشنهاد شده است. به علاوه گرافناکساید آسانتر و ارزانتر از فلزات و اکسیدهای فلزات تولید میشود. در کل خاصیت آنتیباکتریایی گرافناکساید به صورت شیمیایی و فیزیکی عمل میکند. تأثیر فیزیکی گرافناکساید شامل تماس مستقیم لبههای تیز آن با دیوارههای باکتریها و تخلیهی چربیهای مخرب مولکولی میباشد. تأثیر شیمیایی گرافن اکساید شامل تأثیر اکسیدانی حاصل از واکنش اکسیژن - ROS - و انتقال جریان میباشد. به علاوه گرافن اکساید به عنوان پشتیبان و پایدارکنندهی ذرات مختلف، مانند فلزات، اکسید فلزات، پلیمرها و کامپوزیتها مورد استفاده قرار میگیرد .[7]
