تلاش برای درمان ضایعات عصبی با کمک فناوری نانو

به گزارش خبرنگار علمی- فناوری خبرگزاری برنا ، پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف موفق به ساخت یک نمونه‌ی آزمایشگاهی از کانال هدایت عصبی شده‌اند. در ساخت این کانال از پلیمرهای زیست تخریب پذیر و زیست سازگار در کنار گرافن استفاده شده است. با انجام آزمایشات فازهای تکمیلی و دستیابی به نتایج مطلوب می‌توان از این کانال در ترمیم ضایعات عصبی بهره برد.

دستگاه عصبی به دو بخش دستگاه محیطی و مرکزی تقسیم بندی می‌شود. سلول اصلی تشکیل دهنده‌ی دستگاه عصبی، نورون یا سلول عصبی است. نورن قادر به تکثیر سلولی نیست، ولی قابلیتی به نام ترمیم یا بازسازی دارد که این بازسازی در دستگاه عصب محیطی بسیار مشهودتر است. ضایعات دستگاه عصب محیطی سالانه افراد زیادی را درگیر خود می‌نماید و روش‌های مختلفی جهت ترمیم این ضایعات وجود دارند.

دکتر احمد رمضانی سعادت آبادی در خصوص روش‌های درمان ضایعات دستگاه عصب محیطی گفت: «روش‌های اتصال دو سر عصب، اتوگرافت، الوگرافت و مهندسی بافت عصب، اصلی‌ترین روش‌های ترمیم ضایعات عصبی است. در روش مهندسی بافت عصب، یک کانال هدایت عصبی به طور مصنوعی در آزمایشگاه ساخته می‌شود و از آن جهت پل زنی مابین دو سر شکاف عصبی استفاده می‌گردد. در این روش دیگر نیاز به جراحی اضافه‌ی بیمار جهت تهیه عصب برای پل زنی نیست. همچنین با بهینه‌سازی روش ساخت کانال هدایت عصبی می‌توان فرایند ترمیم شکاف عصبی را بهبود بخشید.»

وی در ادامه به هدف دنبال شده در این تحقیقات اشاره کرد و افزود: «در این طرح، هدف طراحی نوعی کانال هدایت عصبی با مشخصات بهینه بود تا با استفاده از آن، فرآیند ترمیم شکاف در دستگاه عصب محیطی، به طور موفقیت آمیز انجام شود. بهینه‌سازی انجام شده در این زمینه بیشتر در خصوص انتخاب ترکیب مناسب جهت ساخت کانال عصبی بود.»

برای ساخت این کانال هدایت عصبی ابتدا نانوکامپوزیت رسانای پلی آنیلین/گرافن (PAG) سنتز شده و از آن برای ساخت داربست‌های رسانای نهایی (کیتوسان/ژلاتین/PAG) استفاده شده است.

به گفته‌ی رمضانی ترکیب پلیمر کیتوسان/ژلاتین به دلیل خواص مناسب این دو پلیمر، شامل زیست تخریب پذیری و زیست سازگاری مناسب، در دسترس بودن، ارزان بودن، خواص مکانیکی مناسب و ... منجر به ساخت کانال هدایت عصبی با قیمت مناسب خواهد شد. ضمن اینکه به نظر می‌رسد به دلیل حضور این پلیمرها بعد از اتمام فرآیند ترمیم درون بدن، کانال تخریب شده و جذب بدن گردد. البته این آزمایش‌ها در محیط آزمایشگاهی صورت گرفته است.

از سوی دیگر به دلیل تأثیر مثبت اعمال تحریک الکتریکی بر فرآیند ترمیم ضایعات عصب محیطی، برای ساخت کانال هدایت عصبی از پلیمر رسانا نیز استفاده گردید. با این روش کانال ساخته شده دارای هدایت عصبی شده و امکان اعمال تحریک الکتریکی را فراهم می‌سازد. لازم به ذکر است که خاصیت هدایت الکتریکی پلیمر رسانا با استفاده از درصد کمی گرافن بهینه شده است.

در روند این پژوهش، با انجام آزمایش‌های مختلف خصوصیات مهندسی زیستی کانال هدایت عصبی نظیر خواص مکانیکی، هدایت پذیری، تخلخل، ساختار و مورفولوژی، عدم سمیت و سازگاری با بدن و .. مورد بررسی قرار گرفته و مناسب بودن آن برای ترمیم ضایعه‌ی عصب محیطی تأیید گردیده است. همچنین تأثیر مثبت اعمال تحریک الکتریکی نیز با انجام آزمایشات مناسب تأیید شده است.

در ادامه‌ی کار با انجام آزمایش‌های تکمیلی در فاز حیوانی و انسانی و کسب نتایج موفق، با استفاده از کانال ساخته شده در این طرح می‌توان بین دو سر شکاف ضایعه عصب محیطی را پل زنی نمود و فرآیند ترمیم را بهبود بخشید.

این تحقیقات از همکاری دکتر احمد رمضانی سعادت آبادی، دکتر شهره مشایخان- اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف و حسین بنی اسدی-فارغ التحصیل دکترای مهندسی شیمی این دانشگاه حاصل شده که نتایج آن در مجله‌ی International Journal of Biological Macromolecules (جلد 74، شماره 1، سال 2015، صفحات 360 تا 366) منتشر شده است.

علاقه‌مندان برای استفاده از حمایت تشویقی ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری می‌توانند به صفحه حمایت تشویقی مقالات ISI مراجعه کنند.