کاهش التهابات بافت استخوانی به کمک نانو کامپوزیت

به گزارش ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، سرطان استخوان (Osteosarcoma) از دسته بیماری‌های نادری است که بیشتر در افراد جوان زیر 20 سال اتفاق می‌افتد و موثرترین راهکار درمانی، حذف تومور از طریق جراحی است. 

طبق گزارشات موجود، پس از حذف تومور، همچنان سلول‌های سرطانی در جداره‌ عیب استخوانی باقی می‌مانند که می‌تواند منجر به بازگشت تومور شود. یکی از راهکارهای مؤثر در حل این موضوع استفاده از داربست‌های استخوانی مغناطیسی به‌عنوان بافت ترمیمی است. این داربست‌ها در مجاورت میدان مغناطیسی خارجی قادر به تولید حرارت به‌صورت موضعی هستند که متعاقباً به مرگ سلول‌های سرطانی منجر می‌ شود. این روش درمان هایپرترمیا یا گرمادرمانی نام دارد.

به گفته «اشکان بی غم» پژوهشگر دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد، هدف اصلی پژوهش حاضر، تولید یک نانو کامپوزیت چند عملکرده به‌منظور کاربرد در حوزه‌ مهندسی پزشکی (زیست مواد) بوده‌است. در واقع تلاش شده تا نانوکامپوزیتی تولید شود که قابلیت تبدیل شدن به داربست سه بعدی به‌منظور کاشته شدن در عیوب استخوانی ناشی از حذف تومور سرطانی را دارا باشد.

وی در ادامه عنوان کرد: با بررسی کلی مشکلات گوناگون کاشتنی‌های استخوانی از قبیل عفونت و التهاب پس از عمل جراحی، تصمیم بر طراحی این ترکیب گرفته شد. این نانوکامپوزیت مغناطیسی به شکل هسته (فریت روی)-پوسته (روی سیلیکات) بوده و انتظار می‌رود افزون بر ترمیم بافت استخوانی بتواند به‌منظور کاربردهای هدفمند دیگر از قبیل رهاسازی دارو، خواص آنتی باکتریال، و هایپرترمیا (سوزاندن سلول های سرطانی با گرما) نیز به‌کار گرفته شود.

وی در مقایسه‌ استفاده از این نانوکامپوزیت در برابر داروهای آنتی بیوتیک نیز گفت: عفونت و التهاب پس از کاشت مواد استخوانی یکی از معضل‌های همیشگی علم پزشکی است که به طور معمول به‌وسیله تزریق دوزهای بالای داروهای آنتی بیوتیک و ضد التهاب درمان می‌شوند که خود باعث آسیب‌های کبدی و کلیوی می‌شود. دلیل استفاده از دوزهای بالای دارو، به خون رسانی ضعیف درون بافت استخوان باز می‌گردد. این در حالی است که ترکیباتی با قابلیت بارگذاری بالای دارو و رهاسازی موضعی آن و یا با ویژگی آنتی باکتریالی ذاتی، این مشکلات را در پی نخواهند داشت.

بی‌غم در خصوص آزمون‌های صورت گرفته بر روی نمونه‌ی نانوکامپوزیت سنتز شده گفت: در این طرح، از آزمون‌های مختلفی نظیر، XRD، FTIR، جذب-واجذب نیتروژن به‌منظور تخلخل سنجی، VSM به‌منظور بررسی خواص مغناطیسی، FESEM مجهز به EDS، دستگاه طیف سنجی فرابنفش به‌منظور بارگذاری و رهاسازی دارو، بررسی خواص آنتی باکتریال به روش دیسک دیفیوژن و آزمون MTT به‌منظور بررسی سلول سازگاری استفاده شده‌است.

به گفته‌ این محقق، دستاوردهای به‌دست آمده حاکی از تولید موفق میکروذرات نانوحفره مغناطیسی روی سیلیکات- فریت روی به شکل هسته (فریت روی)-پوسته (روی سیلیکات) در قدم اول و عملکرد مناسب آن در کاربردهای رهاسازی دارو، آنتی باکتریال و هایپرترمیا بوده‌است.

این پژوهش حاصل همکاری اشکان بی غم- کارشناس ارشد مهندسی مواد (سرامیک) از دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد- دکتر محمد رفیعی نیا- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان- و همکارانشان است. نتایج این کار در مجله‌ Ceramics International با ضریب تأثیر 3/057 ( جلد 44، سال 2018، صفحات 11798 تا 11806) به چاپ رسیده‌است.