به گزارش گروه فناوری پزشکی تیکنا، 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 درمورد این طرح گفت: یکی از رویکردهای جدید در مهندسی بافت انتقال سیگنال الکتریکی به سلول ها و تنظیم رفتارهای سلولی است.
وی افزود: انتقال سیگنال الکتریکی به سلول‌ها از طریق بسترهای رسانا صورت می‌گیرد، ولی از آنجا که داربست‌های رسانا بر پایه پلی‌آنیلین به طور معمول با مشکل ناپایداری رسانایی و اندکی سَمیت همراه هستند، برای مطالعات سلولی مشکل ایجاد می کنند. در نتیجه، در این طرح داربستی با زیست سازگاری عالی و خواص رسانایی ویژه طراحی شد تا فضای مناسبی برای انتقال سیگنال الکتریکی به سلول‌ها فراهم شود.
محقق دانشگاه امیرکبیر همچنین اظهار داشت: در این طرح با بکارگیری 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.
پژوهشگر دانشگاه امیرکبیر داربست رسانا برای کاربردهای مهندسی بافت ساخت طراحی کرد
دارائی نژاد اضافه کرد: این داربست در مدت زمان زیاد در محیط کشت سلول رسانایی خود را حفظ می کند، سمیت ناشی از دوپانت سمی ندارد و با رهایش یون لیتیم رفتارهای سلولی همچون تکثیر و تمایز را بهبود می دهد.
وی یادآور شد: نتایج این طرح نشان داد استفاده همزمان از داربست رسانا، سیگنال الکتریکی و یون لیتیم می‌تواند باعث استخوان زایی در محیط درون تنی شود.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر تصریح کرد: داربست رسانای تهیه شده در این طرح علاوه بر تمام زیرشاخه‌های مهندسی پزشکی از جمله مهندسی بافت، رهایش دارو، بیوسنسور و زخم پوش‌ها، در صنایع شیمیایی و الکترونیکی همچون ساخت باتری نیز کاربرد دارد. از این داربست می‌توان به عنوان یک محرک الکتریکی همچنین وسیله‌ای برای رهایش عوامل بیولوژیک یونی استفاده کرد. با توجه به مطالعات صورت گرفته روی تحقیقاتی که تاکنون در نشریه‌های معتبر علمی چاپ شده، سامانه مورد نظر جدید است.
دارائی نژاد 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. در این طرح، داربست رسانای تبادل گر 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.
وی ادامه داد: همچنین، قابلیت این داربست برای تمایز استخوانی سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی در محیط برون تنی و القای استخوان‌زایی در موش صحرایی بررسی شد و نتایج امیدوارکننده ای به دست آمد.
این پژوهشگر به دیگر ویژگی‌های این طرح اشاره کرد و گفت: همچنین تاثیر سیگنال الکتریکی خارجی بر رشد و تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی و القای استخوان زایی در موش صحرایی مطالعه شد. نتایج به دست آمده نشان داد داربست رسانای حاوی یون لیتیم همزمان با القای سیگنال الکتریکی نقش بسیار موثری بر رشد و تکثیر و تمایز سلول‌ها و القای استخوان زایی در موش صحرایی داشت.
دارائی نژاد درمورد مزیت‌های رقابتی این طرح هم اظهار داشت: داربست رسانای تبادلگر یون، علاوه بر مهندسی بافت و به طور کلی مهندسی پزشکی، در سایر صنایع از جمله الکترونیک و شیمی و در این پژوهش کاربرد گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف مهندسی پزشکی دارد. یکی از شاخص ترین 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 می شود.
وی با بیان اینکه از این داربست می توان برای انتقال یون‌های دیگر برای مهندسی بافت های قلب، عصب و ماهیچه نیز استفاده کرد، گفت: به دلیل خواص رسانایی ویژه ای که این سامانه دارد، می توان از آن برای ساخت باتری و تجهیزات الکترونیکی نیز استفاده کرد.
براساس اعلام دانشگاه صنعتی امیرکبیر، استاد راهنمای این طرح دکتر ایمان شعبانی عضو هیات علمی این دانشگاه بوده است.
