پژوهشگران دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به طراحی داربست رسانای تبادلگر یون برای کاربردهای مهندسی بافت شدند.
به گزارش پایگاه خبری دنیای برند، زهره دارائی نژاد، دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «طراحی و ساخت داربست رسانا بر پایه پلی آنیلین/ پلیمر تبادلگر یون برای کاربردهای مهندسی بافت» که آن را با راهنمایی دکتر ایمان شعبانی، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام داده است، گفت: یکی از رویکردهای جدید در مهندسی بافت انتقال سیگنال الکتریکی به سلول‌ها و تنظیم رفتارهای سلولی است.
وی با بیان اینکه انتقال سیگنال الکتریکی به سلول‌ها از طریق بسترهای رسانا صورت می‌گیرد، گفت: ولی از آنجایی که داربست‌های رسانا بر پایه پلی‌آنیلین عموماً با مشکل ناپایداری رسانایی و اندکی سمیت همراه هستند، برای مطالعات سلولی مشکل ایجاد می‌کنند.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: در نتیجه، در این پروژه داربستی با زیست سازگاری عالی و خواص رسانایی ویژه طراحی شد تا بستر مناسبی برای انتقال سیگنال الکتریکی به سلول‌ها فراهم شود.
وی گفت: در این پروژه با به کارگیری یک پلیمر تبادلگر یون به عنوان حامل در ساخت نانوالیاف رسانای پلی‌آنیلین و با استفاده از یون لیتیم، داربستی زیست سازگار، با رسانایی پایدار و قابلیت ذخیره انرژی تهیه کردیم.
دارائی نژاد اضافه کرد: این داربست در مدت زمان زیاد در محیط کشت سلول رسانایی خود را حفظ می‌کند، سمیت ناشی از دوپانت سمی ندارد و با رهایش یون لیتیم رفتارهای سلولی همچون تکثیر و تمایز را بهبود می‌دهد.
دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: نتایج این پروژه نشان داد که استفاده همزمان از داربست رسانا، سیگنال الکتریکی و یون لیتیم می‌تواند باعث استخوان‌زایی در محیط درون تنی شود.
وی اظهار کرد: داربست رسانای تهیه شده در این پروژه علاوه بر تمام زیرشاخه‌های مهندسی پزشکی از جمله مهندسی بافت، رهایش دارو، بیوسنسور و زخم‌پوش‌ها، در صنایع شیمیایی و الکترونیکی همچون ساخت باتری نیز کاربرد دارد.
وی با بیان اینکه از این داربست می‌توان به عنوان یک محرک الکتریکی و همچنین وسیله‌ای برای رهایش عوامل بیولوژیک یونی استفاده کرد، گفت: با توجه به مطالعات صورت گرفته روی تحقیقاتی که تاکنون در نشریه‌های معتبر علمی به چاپ رسیده است، سامانه مورد نظر جدید است.
این محقق افزود: قصد داریم در ادامه این پژوهش، روی ساخت داربست‌های رسانا با عملکردی مشابه باتری برای تحریک بافت‌های بدن، بدون نیاز به منبع تحریک خارجی کار کنیم.
وی با اشاره به ویژگی‌های طرح گفت: در این پروژه، داربست رسانای تبادلگر یون برای کاربرد در مهندسی بافت تهیه شد. زیست سازگاری داربست در محیط برون تنی و درون تنی مورد ارزیابی قرار گرفت و نسبت به نمونه‌های کنترل زیست سازگاری خیلی خوبی داشت.
این محقق ادامه داد: همچنین، قابلیت این داربست برای تمایز استخوانی سلول‌های بنیادی مشتق از بافت چربی در محیط برون تنی و القای استخوان‌زایی در موش صحرایی بررسی شد و نتایج بسیار امیدوارکننده‌ای به دست آمد.
وی با اشاره به دیگر ویژگی‌های طرح، گفت: همچنین، تاثیر سیگنال الکتریکی خارجی بر رشد و تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی و القای استخوان‌زایی در موش صحرایی مطالعه شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که داربست رسانای حاوی یون لیتیم همزمان با القای سیگنال الکتریکی نقش بسیار مؤثری بر رشد و تکثیر و تمایز سلول‌ها و القای استخوان‌زایی در موش صحرایی داشت.
وی با اشاره به مزیت‌های رقابتی طرح، گفت: داربست رسانای تبادلگر یون، علاوه بر مهندسی بافت و به طور کلی مهندسی پزشکی، در سایر صنایع از جمله الکترونیک و شیمی کاربرد دارد.
دارائی نژاد گفت: این پژوهش کاربرد گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف مهندسی پزشکی دارد. یکی از شاخص‌ترین کاربردهای آن در زمینه مهندسی بافت است. در واقع داربست رسانای زیست فعال بر پایه پلی آنیلین برای انتقال سیگنال الکتریکی به سلول‌ها و تنظیم رفتارهای سلولی استفاده می‌شود.
وی با بیان اینکه از این داربست برای انتقال یون‌های دیگر برای مهندسی بافت‌های قلب، عصب و ماهیچه نیز می‌توان استفاده کرد، گفت: به علاوه، به دلیل خواص رسانایی ویژه‌ای که این سامانه دارد، می‌توان از آن برای ساخت باتری و تجهیزات الکترونیکی نیز استفاده کرد.
پایان
منبع
