ترکیب فناوری نانو و پزشکی با پانسمان هوشمند

پژوهشگران مؤسسه فیزیک هسته‌ای آکادمی علوم لهستان با بهره‌گیری از فناوری الکتروریسی، موفق به تولید الیاف پلیمری فوق‌نازکی شده‌اند که داروی آنتی‌بیوتیک مترونیدازول را در خود جای داده‌اند. 

به گزارش scitechdaily این الیاف که به‌صورت زیرانداز‌های نرمی تشکیل می‌شوند، قابلیت استفاده به‌عنوان پانسمان‌های پیشرفته با امکان دارورسانی هدفمند، کنترل‌شده و موضعی به بافت‌های زخم را دارند.

این دستاورد علمی با هدف حل یکی از چالش‌های کلیدی در درمان‌های دارویی شکل گرفته است: رساندن دارو دقیقاً به محل موردنظر، در مقدار مناسب و برای مدت‌زمان مشخص، بدون درگیر ساختن کل بدن. ساختار مهندسی‌شده این الیاف پلیمری به گونه‌ای طراحی شده که دارو را به‌صورت تدریجی و مستقیم در بافت هدف آزاد می‌کند.

دارویی با کاربرد بالا و خطرات بالقوه

مترونیدازول یکی از دارو‌های پرکاربرد در درمان عفونت‌های پوستی به‌ویژه در نواحی مخاطی نظیر بیماری‌های لثه است، اما پخش شدن کنترل‌نشده این دارو در بدن می‌تواند عوارضی به‌دنبال داشته باشد. به گفته اِوا یوشینسکا-گالازکا از پژوهشگران ارشد این طرح، تیم تحقیقاتی آنها هدف داشته‌اند سامانه‌ای برای رهایش مولکولی این دارو توسعه دهند که آزادسازی تدریجی، موضعی و در دوز پایین را تضمین کند.

در این روش، مترونیدازول در الیاف پلیمری ایجادشده از طریق الکتروریسی قرار می‌گیرد؛ این الیاف می‌توانند با لایه‌پوشانی‌های خاص نیز ترکیب شوند تا دارو‌های دیگر را نیز حمل کنند. پژوهشگران این سامانه را یک پلتفرم دارورسانی «عام» و قابل تطبیق با سایر ترکیبات دارویی توصیف کرده‌اند.

فناوری الکتروریسی چگونه عمل می‌کند؟

الکتروریسی روشی نوین برای تولید الیاف است که در آن با اعمال میدان الکتریکی قوی بین یک سوزن و صفحه جمع‌کننده، محلول پلیمری به شکل نازکی کشیده و تبدیل به الیاف می‌شود. این فرایند منجر به تشکیل ساختاری موسوم به «مخروط تیلور» می‌شود که فیبر‌های نازک را به‌صورت مارپیچ به سمت جمع‌کننده می‌فرستد. برای پایداری فیزیکی محصول، تنظیم دقیق شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و فاصله سوزن تا جمع‌کننده ضروری است.

در این پژوهش، دو نوع الیاف تولید شده‌اند: الیاف با ساختار همگن و الیاف دارای هسته-پوسته، که در نوع دوم از سوزن هم‌محور استفاده شده‌است. بخش بیرونی سوزن محلول پوشش‌دهنده و بخش مرکزی، محلول حاوی دارو را عبور می‌دهد. انتخاب دقیق نوع پلیمر و سازگاری آن با خواص شیمیایی دارو از جمله چالش‌های اساسی این روش به شمار می‌رود.

به گفته اولگا آدامچیک، محقق جوانی که این پژوهش را زیر نظر استاد خود «مالگورزاتا یاسیورکوفسکا-دلاپورته» آغاز کرده، قرار دادن مولکول دارو در فضای نانویی ممکن است ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن را دستخوش تغییر کند، موضوعی که نیاز به تنظیمات دقیق دارد.

ویژگی‌های الیاف پلیمری دارویی

در آزمایش‌های پایه آزمایشگاهی (in vitro) مشخص شد که قطر مناسب برای این الیاف باید بین ۰/۷ تا ۱/۳ میکرومتر باشد تا سطح مناسبی برای جذب و آزادسازی دارو فراهم شود. این الیاف در زمان نگهداری، عایق مناسبی برای پانسمان هستند، اما پس از تماس با مایعات زخم، ساختار متخلخلی پیدا کرده و فرآیند آزادسازی دارو را آغاز می‌کنند.

نتایج اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهد که مترونیدازول به‌صورت تدریجی طی چند ساعت از الیاف آزاد می‌شود. البته محدودیت مهمی وجود دارد: این پانسمان‌ها تنها تا یک ماه قابل نگهداری هستند، چرا که پس از آن دارو شروع به کریستالیزه شدن می‌کند. این محدودیت به روش تولید ارتباط ندارد، بلکه از خصوصیات ذاتی دارو ناشی می‌شود.

الیاف پلیمری حاوی مترونیدازول تولیدشده در مؤسسه IFJ PAN، در ابعاد ۲×۲ سانتی‌متر تولید شده‌اند و از نظر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی به‌خوبی شناسایی شده‌اند. گام بعدی در این پروژه، همکاری با نهاد‌های پزشکی و علمی برای آزمایش‌ها و کاربرد‌های بالینی خواهد بود.

انتهای پیام/