تیمی از پژوهشگران برجسته دانشکده فنی کاسپین دانشگاه تهران، موفق به طراحی و تولید نوعی زخم‌پوش پیشرفته نانولیفی شده‌اند که می‌تواند رویکرد درمانی زخم‌های مزمن و سوختگی‌ها را متحول کند. این زخم‌پوش‌های نوآورانه، با ترکیب پلی‌لاکتیک اسید (PLA) و هیالورونیک اسید (HA)، توانایی‌های چشمگیری در رفع عفونت، تسریع ترمیم و رهایش کنترل‌شده دارو دارند.
حل سه چالش اصلی در درمان زخم
این تحقیق مهم، تحت سرپرستی دکتر محسن شهروسوند، عضو هیأت‌علمی دانشکده فنی کاسپین، با همکاری دکتر جمشید محمدی روشنده و سروش شمس، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر، و همچنین با مشارکت دکتر عبدالمجید بایندری مقدم، دانشیار دانشکده علوم مهندسی دانشگاه تهران، به انجام رسید.
دکتر شهروسوند در خصوص این دستاورد اظهار داشت: “نانولیف‌های تولید شده در این پژوهش، با ترکیب دقیق مواد طبیعی و سنتزی، توانسته‌اند سه چالش اصلی زخم‌پوش‌های رایج را حل کنند: عفونت‌زایی، عدم تطابق با بافت زنده، و رهایش کنترل‌نشده دارو.” وی افزود که استفاده از روش الکتروریسی (Electrospinning) در تولید این زخم‌پوش‌ها، امکان ایجاد ساختارهای نانومتری با تخلخل بالا و شباهت زیستی به ماتریکس خارج سلولی را فراهم کرده است. این ویژگی‌ها، به زخم‌پوش اجازه می‌دهند تا به طور مؤثرتری با فرآیندهای طبیعی ترمیم بدن هماهنگ شود.
مزایای کلیدی: ضدالتهاب، ضدباکتری و رهایش هوشمند دارو
سرپرست این تیم پژوهشی به سه مزیت عمده این محصول اشاره کرد:
- خاصیت ضدالتهابی و تسریع ترمیم: وی توضیح داد که “نیاسینامید، با مهار سیتوکین‌های التهابی مانند TNF-α، فرآیند ترمیم را تا ۴۰ درصد سریع‌تر می‌کند.” این سرعت بخشیدن به روند بهبود، زمان درمان بیماران را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
- خاصیت ضدباکتریایی ذاتی: دکتر شهروسوند اظهار داشت: “ساختار نانوالیافی با منافذ ریز (قطر ۱۵۰-۳۰۰ نانومتر) از نفوذ باکتری‌ها جلوگیری می‌کند، در عین حال تبادل رطوبت و گازها را مختل نمی‌سازد.” این ویژگی، خطر عفونت را به حداقل می‌رساند که یکی از بزرگترین چالش‌ها در درمان زخم‌های مزمن است.
- رهایش کنترل‌شده دارو: سرپرست تیم پژوهشی، سومین مزیت را رهایش کنترل‌شده دارو برشمرد و گفت: “طی آزمایش‌های in vitro، ۸۰ درصد نیاسینامید در ۲۴ ساعت اول به صورت پایدار رهایش می‌یابد.” این رهایش پایدار، اثربخشی طولانی‌مدت دارو را تضمین می‌کند.
فرمولاسیون هوشمند: ترکیب پلیمرها و مواد فعال
دکتر شهروسوند به نقش کلیدی مواد اولیه در تولید این محصول اشاره کرد:
- پلی‌لاکتیک اسید (PLA): یک پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر با استحکام مکانیکی بالاست که چارچوب اصلی نانوالیاف را تشکیل می‌دهد.
- هیالورونیک اسید (HA): با جذب آب تا چندین برابر وزن خود، یک محیط مرطوب ایده‌آل برای ترمیم زخم ایجاد می‌کند.
- نیاسینامید: مشتق از ویتامین B3 است و با افزایش سنتز کلاژن و مهار آنزیم‌های التهابی مانند سیکلواکسیژناز (COX2)، بازسازی بافت را تسهیل می‌کند.
عضو هیأت علمی دانشگاه تهران افزود: “استحکام مکانیکی زخم‌پوش‌های تولید شده، همانند زخم‌پوش‌های تجاری بوده و همچون پوست بدن انسان، دارای خواص ویسکوالاستیک است.” این شباهت به بافت طبیعی پوست، راحتی بیمار و کارایی زخم‌پوش را افزایش می‌دهد.
نتایج آزمایشگاهی و امید به تجاری‌سازی
در آزمایش‌های in vivo روی مدل‌های حیوانی، نتایج بسیار امیدوارکننده بود. زخم‌های تحت درمان با نانوالیاف طراحی‌شده در مقایسه با گروه کنترل، ۵۰ درصد سریع‌تر بسته شدند و ضخامت اپیدرم جدید تشکیل شده ۱.۸ برابر گروه‌های دیگر بود. این نشان‌دهنده اثربخشی بی‌نظیر این زخم‌پوش‌ها در تسریع فرآیند بازسازی بافت است.
دکتر بایندری مقدم نیز به قابلیت رهایش کنترل‌شده دارو اشاره کرد و گفت: “مدل ریاضی Korsmeyer-Peppas با توان کمتر از ۴۵% و ضریب همبستگی ۰.۹۹۸، دقت طراحی سیستم رهایش را تأیید می‌کند.”
مهندس سروش شمس، عضو این تیم پژوهشی، با ابراز امیدواری برای تولید تجاری این محصول، اظهار داشت: “این زخم‌پوش می‌تواند در درمان بسیاری از بیماران مبتلا به زخم‌های مزمن، از جمله بیماران دیابتی، مورد استفاده قرار گیرد و باعث کاهش هزینه درمان و بهبود کیفیت زندگی آنان شود.”
این دستاورد علمی مهم به تازگی از سوی انتشارات الزویر در مجله International Journal of Biological Macromolecules با ضریب تأثیر ۷.۷ منتشر شده است، که نشان از اعتبار علمی بالای این پژوهش دارد. این زخم‌پوش‌ها نه تنها یک پیشرفت علمی بزرگ محسوب می‌شوند، بلکه می‌توانند امید تازه‌ای برای میلیون‌ها نفر در سراسر جهان که از زخم‌های مزمن رنج می‌برند، فراهم آورند.
