ابریشم زنبور عسل پایه پانسمان‌های هوشمند زخم شد
سالانه حدود ۴۵۰ هزار نفر در استرالیا به زخم‌های مزمن مبتلا می‌شوند. این عارضه بیش از ۶ میلیارد دلار برای نظام سلامت این کشور هزینه دارد. اکنون پژوهشگران با استفاده از ابریشم مهندسی‌شده زنبور عسل فیلم زیست‌تخریب‌پذیری ساخته‌اند که بدون اختلال در روند ترمیم زخم تجزیه می‌شود و می‌تواند در آینده پایه ساخت پانسمان‌هایی برای تشخیص عفونت و رساندن کنترل‌شده دارو باشد.
به گزارش گروه ترجمه خبرگزاری برنا به نقل از ساینس دیلی، زخم‌های مزمن در صورت عفونی شدن می‌توانند روند بهبود را متوقف کنند و خطر بستری شدن بیمار و حتی قطع عضو را افزایش دهند. این بیماران همچنین ممکن است به مراقبت‌های پزشکی مکرر نیاز داشته باشند. از سوی دیگر حتی تعویض پانسمان نیز می‌تواند با ایجاد اختلال در بافت ظریف و تازه‌شکل‌گرفته، روند ترمیم زخم را تحت تأثیر قرار دهد.
هر ماده‌ای که برای درمان زخم در این محیط قرار می‌گیرد باید بتواند بدون ایجاد اختلال در فرآیند طبیعی ترمیم به‌صورت ایمن تجزیه شود. پژوهشگران معتقدند پیش از افزودن قابلیت‌های پیشرفته‌ای مانند تشخیص عفونت یا آزادسازی کنترل‌شده دارو به یک پانسمان ابتدا باید مشخص شود که ماده پایه آن با بدن سازگار است و در روند بهبود زخم اختلال ایجاد نمی‌کند.
آنا آنتیپوف از موسسه صنایع آینده دانشگاه آدلاید در این باره گفت: ترمیم زخم فرآیندی بسیار پیچیده است و پیش از آنکه بتوانیم قابلیت‌های پیچیده‌تری به یک ماده جدید اضافه کنیم، باید بدانیم این ماده در این محیط چگونه رفتار می‌کند.
ابریشم زنبور عسل در جریان ترمیم زخم تجزیه می‌شود
پژوهشگران سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی همسود استرالیا (CSIRO) و دانشگاه آدلاید یک فیلم زیست‌تخریب‌پذیر ساخته‌شده از ابریشم مهندسی‌شده زنبور عسل را به‌عنوان ماده‌ای بالقوه برای نسل جدید پانسمان‌های زخم آزمایش کردند.
در این پروژه CSIRO ابریشم نوترکیب زنبور عسل را تولید و فیلم مورد آزمایش را ساخت و تیم دانشگاه آدلاید نیز تخصص خود در زمینه ترمیم زخم را در اختیار پروژه قرار داد و آزمایش‌های آزمایشگاهی را انجام داد.
نتایج این مطالعه که در نشریه Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials منتشر شده است، نشان داد این فیلم در طول فرآیند ترمیم زخم ایمن بوده و بدن آن را به‌خوبی تحمل می‌کند.
یکی از یافته‌های مهم پژوهش این بود که بخش قابل توجهی از این ماده به‌تدریج در محیط زخم تجزیه می‌شود و برای مدت طولانی به‌صورت یک ماده خارجی در محل باقی نمی‌ماند. این ویژگی می‌تواند در آینده به طراحی پانسمان‌هایی کمک کند که نیاز به خارج کردن مکرر آنها کمتر باشد و هنگام تعویض پانسمان، آسیب یا اختلال کمتری به بافت تازه‌تشکیل‌شده وارد شود.
آنتیپوف درباره نتایج این مطالعه گفت: آنچه نشان داده‌ایم این است که این ماده ساخته‌شده از ابریشم زنبور عسل زیست‌تخریب‌پذیر است و بدن آن را به‌خوبی تحمل می‌کند و مهم‌تر از همه، مانع ترمیم زخم نمی‌شود.
ابریشمی که می‌تواند به شرایط زخم واکنش نشان دهد
لارو‌های زنبور عسل به‌طور طبیعی پروتئین‌های ابریشمی تولید می‌کنند و از آنها برای ساخت ساختار‌های محافظ درون کندو استفاده می‌شود. ابریشم زنبور عسل با ابریشم عنکبوت و کرم ابریشم تفاوت دارد اما پروتئین‌های تشکیل‌دهنده آن ویژگی‌هایی دارند که می‌تواند برای کاربرد‌های زیستی مفید باشد.
این ماده در عین برخورداری از استحکام، انعطاف‌پذیر و سبک است. همچنین پژوهشگران می‌توانند توالی پروتئینی آن را تغییر دهند، بدون اینکه ساختار اصلی ماده حاصل از آن از بین برود.
استفاده از روش‌های زیست‌مهندسی برای تولید این ابریشم، امکان کنترل دقیق‌تر دستور‌های مولکولی سازنده آن را نیز فراهم می‌کند. پژوهشگران می‌گویند این قابلیت در آینده می‌تواند به آنها اجازه دهد ویژگی‌هایی را در ساختار ابریشم ایجاد کنند که یک پانسمان را قادر به شناسایی نشانه‌های عفونت یا آزادسازی دارو در شرایط خاص زخم کند.
کیتلین جانستون، پژوهشگر اصلی این مطالعه در CSIRO با تشبیه این فیلم به یک ماده ساختمانی گفت: می‌توانیم این ماده را در سطح مولکولی بازطراحی کنیم.
او افزود: به‌طور بالقوه می‌توان دستور‌های مشخصی را درون ابریشم قرار داد تا در آینده یک پانسمان بتواند به شرایط موجود در زخم واکنش نشان دهد، نه اینکه تنها به‌عنوان یک سد غیرفعال عمل کند.
به گفته جانستون این رویکرد می‌تواند نگاه تازه‌ای به مراقبت از زخم ایجاد کند، به‌گونه‌ای که مواد مورد استفاده در پانسمان‌ها بتوانند تغییرات محیط زخم را به‌صورت فعال تشخیص دهند و در واکنش به این تغییرات عملکرد مناسبی داشته باشند.
ساخت پانسمان‌های هوشمند برای مقابله با عفونت
این یافته‌ها حاصل بیش از یک دهه پژوهش CSIRO درباره ابریشم زنبور عسل به‌عنوان یک بستر زیستی است. مطالعات پیشین نشان داده بودند که این ماده از استحکام و انعطاف‌پذیری برخوردار است قابلیت زیست‌تخریب‌پذیری دارد و می‌تواند برای کاربرد‌های زیستی مورد استفاده قرار گیرد.
مطالعه جدید شواهد بیشتری ارائه کرده است که نشان می‌دهد این ماده هنگامی که به شکل یک فیلم برای استفاده در زخم درمی‌آید، همچنان با فرآیند طبیعی ترمیم زخم سازگار است.
پژوهشگران اکنون با دریافت کمک‌هزینه‌ای از Medical Research Future Fund مرحله بعدی تحقیقات را آغاز کرده‌اند. هدف این مرحله توسعه و آزمایش چند نوع پانسمان هوشمند است که بتوانند به پیشگیری از عفونت در زخم‌های مزمن کمک کنند.
جانستون گفت: اکنون که می‌دانیم این ماده بر روند کلی ترمیم زخم تاثیر نمی‌گذارد برای ورود به مرحله بعد و ساخت موادی که به پیشگیری از عفونت کمک کنند هیجان‌زده هستیم.
کاربرد احتمالی برای بیماران مناطق دورافتاده
پژوهشگران معتقدند پانسمانی که بتواند بدون آسیب به روند ترمیم در بدن تجزیه شود و در عین حال به نشانه‌های عفونت واکنش نشان دهد، می‌تواند برای بیمارانی که دسترسی آسانی به مراقبت‌های پزشکی مکرر ندارند اهمیت ویژه‌ای داشته باشد.
آنتیپوف گفت ساکنان مناطق روستایی و دورافتاده استرالیا می‌توانند از جمله گروه‌هایی باشند که از این فناوری بهره می‌برند، زیرا استفاده از چنین پانسمان‌هایی در صورت اثبات ایمنی و اثربخشی می‌تواند نیاز به تعویض مکرر پانسمان و مراجعه‌های تخصصی به مراکز درمانی در شهر‌های بزرگ را کاهش دهد.
البته فناوری مورد بررسی هنوز در مرحله پژوهشی قرار دارد و برای تبدیل شدن به یک پانسمان درمانی قابل استفاده در بیماران به مطالعات و آزمایش‌های بیشتری نیاز خواهد داشت. هدف فعلی تیم تحقیقاتی، استفاده از قابلیت زیست‌تخریب‌پذیری و مهندسی‌پذیری ابریشم زنبور عسل برای توسعه پانسمان‌هایی است که علاوه بر محافظت از زخم بتوانند شرایط آن را پایش کرده و در برابر تغییرات محیط زخم واکنش نشان دهند.
انتهای پیام/
