میکروسوزن‌هایی که بیماری‌های حاد چشمی را درمان می‌کنند

پژوهشگران آمریکایی با همکاری دکتر "علی خادم حسینی"، دانشمند ایرانی موفق شده‌اند میکروسوزن‌هایی ابداع کنند که به درمان بیماری‌های حاد چشمی می‌پردازند.

کد خبر: ۴۵۷۴۱۵

تاریخ: ۲۹ خرداد ۱۴۰۱ - ۱۰:۰۲

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از وب‌سایت رسمی "موسسه تراساکی"(Terasaki Institute) آمریکا، گروهی از دانشمندان، نوعی میکروسوزن جدید برای تزریق دارو به چشم ابداع کرده‌اند که ممکن است بتواند یکی از چالش‌های بزرگ درمان بیماری‌های چشمی را برطرف سازد، امکان دارورسانی دقیق به شبکیه چشم را فراهم کند و در عین حال، از بروز عوارض احتمالی در محل تزریق جلوگیری به عمل آورد.

این پژوهش، مجموعه‌ای از شواهد پیش‌بالینی را ارائه می‌کند که نشان می‌دهند این میکروسوزن ابتکاری و زیست‌تخریب‌پذیر که با دارو بارگیری شده است تا آن را پس از وارد شدن به کره چشم منتشر کند، می‌تواند به هیدروژل ویژه‌ای نیز مجهز شود که به طور هم‌زمان سوراخ ایجادشده با سوزن را ببندد. علاوه بر این، این میکروسوزن را می‌توان در طول‌های مختلفی ساخت تا بتوان دارورسانی را به صورت دقیق انجام داد و دارو را به بافت‌های شبکیه یا سایر نواحی داخل کره چشم منتقل کرد.

دکتر "علی خادم حسینی"(Ali Khademhosseini)، مدیرعامل موسسه تراساکی و از پژوهشگران این پروژه گفت: این پیشرفت جدید در دارورسانی می‌تواند از بروز آسیب‌های ناشی از سوزن هنگام درمان بیماری‌های جدی چشم جلوگیری کند. این یکی از نوآوری‌های ساده، در عین حال موثر و تاثیرگذار موسسه ما است که بر انتقال نتایج مهندسی پزشکی به واقعیت‌های بالینی تمرکز دارد.

چالش این پژوهش، نیاز به رساندن دارو به شبکیه چشم است. شبکیه، یک لایه نازک از سلول‌ها است که پوشش داخلی پشت کره چشم را تشکیل می‌دهد. شبکیه با دریافت نور و تبدیل آن به سیگنال‌هایی که به مغز می‌روند، بینایی را ممکن می‌سازد و سپس سیگنال‌ها را به صورت تصویر درک می‌کند.

شبکیه و بخش مرکزی مهم آن موسوم به "ماکولا"(macula)، همان قدر که برای شفافیت و بینایی حیاتی هستند، به دلیل افزایش سن، ژنتیک، بیماری و سایر عوامل خطر، در معرض انواع مختلفی از آسیب قرار دارند. این آسیب می‌تواند به ایجاد انحراف در بینایی یا اختلال جدی و نابینایی کامل منجر شود و میان جمعیت‌های مختلف گستردش یابد. در واقع، "دژنراسیون ماکولا"(macular degeneration) وابسته به سن، علت اصلی از دست دادن بینایی به صورت برگشت‌ناپذیر در بزرگسالان بالای ۶۰ سال است و "رتینوپاتی دیابتی"(diabetic retinopathy)، علت اصلی نابینایی در میان بزرگسالان بین ۲۰ تا ۷۴ سال به شمار می‌رود.

برخی از انواع رتینوپاتی را می‌توان به واسطه تزریق دارو به کره چشم و با استفاده از سرنگ و سوزن‌ درمان کرد. در این روش، داروهای تزریق‌ شده، داخل کره چشم پخش می‌شوند تا به محل آسیب‌دیده برسند. در بسیاری از موارد، تزریق‌های متعدد طی یک دوره زمانی طولانی، برای محافظت از بینایی مورد نیاز هستند. این کار علاوه بر دشوار بودن، خطر عفونت باکتریایی در محل خروج سوزن را نیز به همراه دارد. همچنین، این روش می‌تواند به سلول‌های تومور شناور در چشم‌های بیمار کمک کند تا از سوراخ‌های ایجاد شده فرار کنند و به مکان‌های دیگری بروند.

روش‌های پیشین

به منظور اجتناب از بروز چنین مشکلاتی، سوزن‌های قابل کاشت برای دارورسانی ابداع شده‌اند. با وجود این، مشکلات مکانیکی و هدایت سوزن از میان مایع چسبناک موجود در کره چشم، قرار دادن دقیق سوزن را مختل می‌کند و افزایش خطر آسیب رسیدن به شبکیه را به همراه دارد. روش‌های دیگر شامل پلاگ‌های پلیمری برای بستن سوراخ‌های ناشی از سوزن‌ها هستند اما این روش‌ها نیز با یک مرحله جداگانه همراه هستند و تاخیر زمانی پس از تزریق را در پی دارند.

انواع مختلف میکروسوزن‌ها که خواه به صورت انفرادی و خواه به صورت برچسبی، برای رساندن دارو به نواحی مختلف چشم به کار می‌روند، با ایجاد کمترین اندازه سوراخ و دارورسانی هدفمند، مؤثر بوده‌اند. دانشمندان موسسه تراساکی با توسعه یک میکروسوزن جدید برای درمان تزریقی پیشرفته چشم‌ها، این فناوری را توسعه داده‌اند.

این گروه پژوهشی، از یک روش ساخت دقیق برای ایجاد میکروسوزن‌های قابل تجزیه زیستی، نوک تیز و بسیار نازک با طول‌های مختلف استفاده کردند. تطبیق‌پذیری در طول سوزن، امکان قرارگیری قابل‌ کنترل در کره چشم و تحویل دقیق دارو به محل آسیب‌دیده را فراهم می‌کند. ظرافت سوزن‌ها، میزان برش را در کره چشم به حداقل می‌رساند. انتهای تیز سوزن را می‌توان به دارو آغشته کرد تا سوزن پس از وارد شدن به کره چشم، دارو را منتشر کند.

انتهای ناصاف میکروسوزن نیز با یک پلاگ هیدروژل بهینه‌سازی‌شده چسبانده شد که توانست پس از تزریق، متورم شود و سوراخ ایجادشده را ببندد.

آزمایش‌های پیش‌بالینی

دو پوشش میکروسوزن پیش از اینکه در معرض آزمایش‌های اعتبارسنجی برای دارورسانی قرار بگیرند، مورد بررسی قرار گرفتند و استحکام آنها آزمایش شد. بررسی‌های اولیه آزمایشگاهی با استفاده از میکروسوزن‌های بارگذاری‌شده با دارو، تحویل تقریبا کامل دارو را طی یک دوره ۲۴ ساعته نشان داد. آزمایش‌های مشابهی که با استفاده از میکروسوزن‌های بارگذاری‌شده با رنگ، در کره چشم خوک انجام شدند، انتشار رنگ را در فاصله مناسب برای تزریق به کره چشم نشان دادند.

اندازه‌گیری فشار داخلی کره چشم خوک‌های پرورش‌یافته نشان داد که پس از استفاده از میکروسوزن‌ها، تقریبا هیچ تغییری در فشار چشم وجود ندارد.

آزمایش‌های بیشتر، رهاسازی رنگ از میکروسوزن‌ها را در کره چشم خرگوش و خوک بررسی کردند. برش‌های بافت کره چشم نشان داد که فاصله توزیع رنگ از محل درج سوزن، با طول سوزن تناسب دارد و قابلیت‌های کنترل انتقال دارو را نشان داد.

این نکته شایان ذکر است که هیچ نشانه‌ای از التهاب یا اختلال در بافت محل تحت درمان وجود نداشت.

این پژوهش، در مجله "Advanced Healthcare Materials" به چاپ رسید.