درمان آسیب های ماهیچه ای به کمک نانوساختارهای گرافنی

محققان مرکز تحقیقات و فناوری بن یاخته، دانشگاه های تربیت مدرس و صنعتی شریف موفق شدند با تولید نانوالیاف پلیمری و با بهره گیری از گرافن، داربستی با خواص بهینه سنتز کنند. این داربست آزمایشگاهی را می توان برای ترمیم بافت های ماهیچه ای آسیب دیده مورد استفاده قرار داد.

کد خبر: ۱۱۵۶۱۶

تاریخ: ۲۲ تير ۱۳۹۵ - ۰۸:۴۶

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری،مواد کامپوزیتی حاوی گرافن و اکسید گرافن کاربردهای زیادی در زمینه مهندسی بافت دارند.یکی از مهم ترین مسائل در حوزه مهندسی بافت، ایجاد زیست سازگاری بالا به منظور برقراری شرایط مناسب برای رشد سلول خارج از محیط بدن است.
طی دهه های اخیر، غشاهای نانولیفی پلیمری و مواد نانوساختار پایه کربن جهت استفاده در مهندسی بافت به عنوان داربست معرفی شده اند. همچنین، صفحات گرافن و اکسید گرافن به دلیل برخورداری از خواص فیزیکی،شیمیایی و زیست سازگاری بالا، توجهات بسیاری را در حوزه های مختلفی نظیر حسگرهای زیستی و دارورسانی هوشمند به خود جلب کرده اند.
دکتر سیم زر حسین زاده محقق دانشگاه تربیت مدرس گفت:در پژوهش حاضر با استفاده از پلیمرهای رسانا و نانوصفحات گرافن و اکسید گرافن محیطی مناسب برای کشت سلول های ماهیچه ای خارج از محیط بدن فراهم شده است.
به گفته وی هزینه تولید این داربست ها نسبت به نمونه های مشابه پایین تر است. همچنین عوارض جانبی استفاده از این داربست ها جهت کشت سلولی خارج از بدن نیز به دلیل استفاده از مواد افزودنی کمتر، کمتر است.
حسین زاده در خصوص اجزای به کار رفته و خواص آن ها افزود: با توجه به اینکه ماهیچه در محیط بدن در یک محیط رسانا قرار گرفته و با توجه به رسانا بودن پلیمر پلی آنیلین، از نانوالیافی از جنس پلیمر مذکور به عنوان زمینه داربست استفاده شده است. همچنین از نانوصفحات گرافن و اکسید گرافن جهت افزایش بیش ازپیش رسانایی و همچنین بهبود عملکرد مکانیکی و زیست سازگاری پلی آنیلین بهره گیری شده است. استفاده از نانوذرات باعث می شود با مقدار بسیار کمتری از آن ها به رسانایی، خواص مکانیکی و زیست سازگاری مطلوب رسید.
وی در رابطه با روند اجرای این طرح گفت: در ابتدا نانوصفحات گرافن و اکسید گرافن با شرایط بهینه سنتز شدند. در مرحله بعد نانوالیاف پلیمری پلی آنیلین به روش الکتروریسی تهیه شده و سپس مقادیر مختلفی از نانوصفحات گرافنی و اکسید گرافن به این نانوالیاف اضافه شدند و شرایط بهینه برای سنتز داربست نهایی تعیین شد. در ادامه با انجام آزمون های رسانایی، زیست سازگاری و مکانیکی، بهترین داربست ها برای کشت سلولی انتخاب شد. در نهایت کشت سلولی در داربست های مورد نظر انجام شد و عملکرد آن ها از منظر تکثیر و تمایز سلول ها مورد ارزیابی قرار گرفت.
حسین زاده تصریح کرد: بر اساس مشاهدات انجام شده، افزوده شدن نانوصفحات گرافنی به داربست ها موجب افزایش هدایت الکتریکی آن ها شده که این موضوع افزایش تمایز سلولی را در پی داشته است. به علاوه، نانوصفحات گرافن و گرافن اکسید هر کدام رفتار متمایزی در برابر این موضوع از خود بروز داده اند.
این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر سیم زر حسین زاده- پژوهشگر مرکز تحقیقات و فناوری بن یاخته- دکتر مسعود سلیمانی- عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس- دکتر شادی حاتمی- محقق دوره پسادکترای دانشگاه صنعتی شریف- و متین محمودی فرد- دانشجوی دکترای دانشگاه صنعتی شریف- است.
نتایج این کار در مجله Biomedical Materials (جلد 11، شماره ی 2، سال 2016، صفحه ی 025006) به چاپ رسیده است.