تهیه شده است رسانای داربست برای کاربردهای فناوری طراحی بافت

در این متن، مورد بررسی قرارگرفتن طرح طراحی و ساخت داربست رسانا بر پایه پلی آنیلین/ پلیمر تبادلگر یون برای کاربردهای فناوری طراحی بافت است. این داربست با زیست سازگاری عالی و خواص رسانایی ویژه طراحی شده است تا انتقال سیگنال الکتریکی به سلول‌ها را فراهم کند. این داربست از یون لیتیم استفاده کرده و در محیط کشت سلول رسانایی خود را حفظ می‌کند و رفتارهای سلولی را بهبود می‌دهد. همچنین، استفاده از این داربست می‌تواند باعث استخوان زایی در محیط درون تنی شود. این داربست همچنین به عنوان یک محرک الکتریکی و همچنین وسیله‌ای برای رهایش عوامل بیولوژیک یونی نیز قابل استفاده است. همچنین، داربست رسانای تهیه شده در این طرح در صنایع شیمیایی و الکترونیکی دارای کاربردهای متنوع است و می‌تواند در زمینه فناوری طراحی علوم درمانی و فناوری طراحی بافت استفاده شود.

به گزارش دیجیاتور به نقل از موسسه آموزش عالی صنعتی امیرکبیر، زهره دارائی نژاد دانش‌آموخته موسسه آموزش عالی صنعتی امیرکبیر و مجری طرح طراحی و ساخت داربست رسانا بر پایه پلی آنیلین/ پلیمر تبادلگر یون برای کاربردهای فناوری طراحی بافت درمورد این طرح گفت: یکی از رویکردهای جدید در فناوری طراحی 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 موسسه آموزش عالی 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.

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 موسسه آموزش عالی صنعتی امیرکبیر تصریح کرد: داربست رسانای تهیه شده در این طرح علاوه بر تمام زیرشاخه‌های فناوری طراحی علوم درمانی از جمله فناوری طراحی 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 فناوری طراحی 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 فناوری طراحی بافت و به طور کلی فناوری طراحی علوم درمانی، در سایر صنایع از جمله الکترونیک و علم عناصر و در این پژوهش کاربرد گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف فناوری طراحی علوم درمانی دارد. یکی از شاخص ترین کاربردهای آن در زمینه فناوری طراحی 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 فناوری طراحی 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. استاد راهنمای این طرح دکتر ایمان شعبانی عضو هیات علمی این موسسه آموزش عالی بوده است.

دانشمندان موسسه آموزش عالی صنعتی امیرکبیر موفق به طراحی و ساخت داربست رسانا بر پایه پلی آنیلین/پلیمر تبادلگر یون شدند. این داربست دارای زیست سازگاری عالی و خواص رسانایی ویژه است که برای انتقال سیگنال الکتریکی به سلول‌ها استفاده می‌شود. این سامانه قابلیت استفاده در فناوری طراحی بافت، بیوسنسورها، رهایش دارو و ساخت باتری را نیز داراست. در آزمایشات انجام شده، داربست رسانای تبادلگر یون نشان داد که توانایی ایجاد رشد و تمایز سلول‌ها و القای استخوان زایی در موش صحرایی را دارد.