ترمیم استخوان و غضروف با جوهر زیستی ایرانی

مهر/ محققان کشور موفق به توليد جوهر زيستي شدند که براي ترميم استخوان و مفاصل آسيب ديده به کار مي رود و مي تواند روش مکملي براي مهندسي بافت باشد. علي مختارزاده فارغ التحصيل رشته مهندسي پزشکي از دانشگاه صنعتي اميرکبير مجري طرح «ساخت و مشخصه يابي هيدروژل ترکيبي به عنوان کاغذزيستي جهت استفاده در چاپ سه بعدي غضروف استئوکندرال (بافت غضروف- استخوان)» گفت: آسيب هاي وارده به بافت استخوان-غضروف که در مفاصلي مانند مفصل زانو وجود دارند، به دليل فعاليت هاي ورزشي نادرست، چاقي و سابقه ژنتيکي به وجود آمده اند. وي افزود: به دليل آناتومي ويژه اين بافت و عدم وجود رگ هاي خوني و عصب در بافت غضروف-استخوان امکان ترميم خود به خودي توسط بدن فرد آسيب ديده وجود نداشته و شرايط براي ايجاد آسيب بيشتر وجود خواهد داشت. به گفته وي، همچنين اکنون از زيست مواد فلزي همانند آلياژهاي تيتانيوم براي جايگزيني مفاصل استخواني استفاده مي کنند که به دليل سخت تر بودن اين مواد نسبت به سازه هاي طبيعي و همچنين رهايش يون هاي سمي توسط اين مواد، امکان آسيب بيشتر و به خطر انداختن سلامتي وجود دارد. وي تاکيد کرد: از اين رو مهندسي بافت وارد عمل مي شود که اين طرح نيز در راستاي ترميم بافت اجرايي شده است. ما توانستيم زيست موادي را طراحي کنيم که در راستاي ترميم بافت مفصل استخواني موثر واقع مي شود. وي افزود: از اين رو ستفاده از روشهاي ترميمي مهندسي بافت در ترميم اين بافت ضروري است. به علاوه معماري، غلظت و نوع مواد زيستي ماتريس خارج سلولي و اندازه و جهت گيري آنها، اندازه و نوع سلول ها و ساير فاکتور هاي زيستي در اين بافت به صورت گرادياني تغيير مي‌کنند (از بخش استخواني به بخش غضروفي). از اين رو لزوم استفاده از روش هاي توليد نوين مانند چاپ زيستي به جاي روش هاي قديمي مهندسي بافت اهميت پيدا مي‌کند. اين محقق خاطر نشان کرد: از اين رو طراحي داربست هايي که مواد تشکيل دهنده و خواص مختلف آنها به صورت گرادياني تغيير مي کنند، جهت تحقق تقليد زيستي که از رويکردهاي مهندسي بافت است، ضرورت دارد. وي با بيان اينکه جهت دستيابي بهتر و ممکن ساختن تغييرات گرادياني در ابعاد ميکرو، استفاده از روش ساخت چاپ زيستي داربست هاي حاوي سلول، مناسب است، عنوان کرد: با ايده و نوآوري که در انجام اين تحقيق اتخاذ شده است، ساختار گرادياني بافت استئوکندرال (بافت غضروف- استخوان) تقليد شده است. اين محقق گفت: بر خلاف پژوهش ها و تحقيقاتي که در دسترس هستند، در اين تحقيق داربستي با بيش از دو لايه جهت تقليد دقيق تر اين بافت طراحي شده بود. از سوي ديگر، به دليل سنتز يکي از اجزاي تشکيل دهنده داربست که در فاز استخواني به کار مي رفت، هزينه هاي ساخت داربست تا حد زيادي کاهش يافت. وي با اشاره به نتايج تحقيق گفت: پاسخ هايي که از آزمون هاي مختلف به دست آمد، نشان از دستيابي به خواص مکانيکي، ويژگي هاي تحريک سلولي، خواص تورمي و تخلخلي گرادياني در لايه هاي مختلف داشت. همچنين با فراهم شدن شرايطي جهت طراحي دستگاه هاي چاپ-زيستي براي استفاده در اين پروژه، امکان تجاري سازي و بومي سازي وجود خواهد داشت. وي افزود: نتايج اين پژوهش در صنايع پزشکي و بايومتريال ها به کار گرفته مي شود. همچنين تکامل داربست ها و نتايج به دست آمده از اين تحقيق مي توانند در ترميم بافت هاي استخواني، غضروفي و استئوکندرالي به عنوان داربست هاي مهندسي بافت به کار گرفته شوند. اين محقق تاکيد کرد: نکته اي که اين تحقيق را متمايز مي کند، تقليد زيستي دقيق بافت هدف با در نظر گرفتن چند لايه مختلف با غلظت هاي زيست مواد متفاوت است. به اين ترتيب با تقليد زيستي و استفاده از روش هاي توليد که امکان توليد در مقياس ميکرو را فراهم مي کنند، امکان شبيه سازي دقيق تر بافت هدف و ترميم مناسب فراهم مي شود. وي گفت: همانطور که ذکر شد، تحقيقاتي مشابه انجام شده است؛ امّا تقليد زيستي دقيقي انجام نشده و ساختار گرادياني بافت استئوکندرال با دقت بيشتر و در لايه هاي متعدد شبيه سازي شده است. به اين ترتيب مي توان اين تحقيق را تکميل کننده داربست هاي مهندسي بافت استئوکندرال دانست. فارغ التحصيل دانشگاه صنعتي اميرکبير با اشاره به مزاياي اين طرح گفت: طراحي و زيست تقليد دقيق داربست ها جهت ترميم بافت استئوکندرال و استفاده از زيست مواد مناسب جهت تحريک سلول هاي استخواني و غضروفي و همچنين توليد و ساخت در مقياس ميکرو، از مزاياي مهم اين طرح بوده است. دکتر رعنا ايماني عضو هيئت علمي دانشگاه صنعتي اميرکبير و دکتر پروين شکراللهي هيئت علمي پژوهشکده پليمر و پتروشيمي اساتيد راهنماي اين پروژه بودند. ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد