X
تبلیغات
تکنولوژی پلیمرها - کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی
معرفی محصولات و کاربرد پلیمرها
تکنولوژی پلیمرها


منوي دسته اي
موضوع: اخبار پلیمری

بسپار می نویسد، استفاده از ایمپلنت‌هایی که انرژی مورد نیاز را بوسیله سلول‌های مهندسی ساز تأمین می‌کنند، یکی از روش‌های نوین برای مصرف دوزهای دارویی در بیماری‌های مزمن محسوب می‌شوند.

مبتلایان به دیابت یا بیماران دچار کم خونی خطرناک نیازمند مدیریت برنامه تزریقات روزانه هستند.

ایمپلنت‌ها قادر به نظارت بر مواد سمی درون بدن بصورت لحظه‌یی هستند، داده‌های طولانی مدت از وضعیت سلامت فرد تهیه می‌کنند، هشدار لازم جهت مصرف بموقع داروها را اعلام کرده و حتی روند مصرف داروها را مدیریت کنند.

محققان دانشگاه تورنتو با همکاری محققان دانشگاه هاروارد بدنبال توسعه ایمپلنت‌هایی از جنس هیدروژل – یک ماده پلیمری سازگار با بافت – هستند.

نسل جدید این ایمپلنت‌ها از جنس پلیمر شفاف دارای سلول‌های دستکاری ژنتیکی شده در درون خود هستند که در واکنش به نور فعال می‌شوند؛ سلول ها می‌توانند برای آزاد کردن مواد شیمیایی درون بدن برنامه ریزی شوند.

ابعاد هر ایمپلنت هیدروژل چهار در 40 میلی‌متر و ضخامت آن تنها یک میلی‌متر است که هر ایمپلنت با سلول‌های مهندسی‌ساز به نور پاسخ می‌دهد.

ایمپلنت جدید در دو روش انتقال دوز انسولین و آشکارساز مواد سمی مورد آزمایش قرار گرفتند.

سیستم انسولین بر روی موش‌های مبتلا به دیابت مورد آزمایش قرار گرفت و با ارسال نور آبی از طریق فیبر نوری به ایملنت، سلول‌ها درون ایمپلنت وادار برای تولید یک پروتئین برای تحریک تولید انسولین شدند؛ برای تشخیص سموم نیز سلول‌های مهندسی ساز در حضور فلزات سنگین نور سبز منتشر می‌کنند.

آزمایشات مختلفی برای توسعه و کاربردی شدن ایمپلنت‌های هوشمند مورد نیاز است؛ نتایج این دستاورد در مجله Nature Photonics منتشر شده است.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: اخبار پلیمری

بسپار می نویسد، محققان نوعی واکسن ساخته اند که می تواند بروز برخی از انواع عفونت های گوش را برای همیشه از بین ببرد.
به گزارش خبرگزاری مهر، این واکسن که باکتری های عامل بروز نیمی از عفونت های گوش را هدف قرار می دهد توسط یک چسب پوستی کوچک به بدن می رسد و نیازی به تزریق سرنگی ندارند.
لورا نووتنی از موسسه تحقیقات کودکان آمریکا و مجری این تحقیقات گفت: برای کودکان یک واکسن بدون سوزن مزایای بسیار زیادی دارد اما تحقیقات ما نشان می دهد انتقال واکسن از طریق پوست واکنش ایمنی بیشتری در پی دارد.
مطالعات محققان بر روی حیوانات نشان می دهد وقتی این واکسن در بخش خارجی گوش بکار گرفته شد به بخش های مهمی از سیستم دفاعی باکتری یورش می برد و سیستم ایمنی بدن را برای کمک به نابودی عفونت فعال می کند.
این سازوکار دوگانه نشان می دهد این واکسن می تواند به عنوان یک عامل پیشگیرنده و یا درمانی برای عفونت گوش که معمولا با مصرف آنتی بیوتیک درمان می شوند، استفاده شود.
باکتری NTHI زیست نوارهایی را می سازد که با ایجاد پوشش های حفاظتی چسبناک که از آنتی بیوتیک ها دوری می کنند و اجازه می دهد باکتری در گوش میانی، مسیرهای بینی و ریه تکثیر یافته و موجب تکرار عفونت شود.
این پژوهشگران می گویند در بسیاری از موارد شاهد بروز هفت تا هشت عفونت گوش در کودکان زیر یک سال هستیم، این عفونت های مزمن می توانند مهارت های زبانی و رشد کودک را به تاخیر بیاندازند. از این رو داشتن گزینه ای که بتواند چرخه بازگشت عفونت را از بین ببرد و مصرف آنتی بیوتیک را کاهش دهد بسیار چشمگیر به نظر می رسد.
این شیوه درمانی نوین پروتئین های مهمی را هدف قرار می دهد که باکتری از آنها برای ساخت زیست نوارها و چسبیدن به سلول های گوش میانی استفاده می کند.
بروز عفونت های گوش میانی در کودکان زیر چهار سال بسیار رایج است و هر ساله یک میلیارد مورد از این گونه عفونت های حاد و مزمن در سراسر جهان روی می دهد.
محققان امیدوارند سادگی این چسب پوستی آن را به نامزد ایده آلی برای برنامه واکسیناسیون جهانی تبدیل کند.
نتایج این تحقیقات در نشریه واکسن منتشر شده است.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

شرکت اتوباک هلسکر (Ottobock HealthCare) از مواد کامپوزیتی شرکت اومکو (Umeco) جهت تولید عضوهای مصنوعی چون پای مصنوعی (blade)، برای ورزشکاران سراسر جهان استفاده میکند.

شرکت اتوباک از پیش آغشته‌های رزین اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن تک جهته VTM®۲۶ برای تولید عضو مصنوعی ورزشکارانی مانند هانریش پاپو (Heinrich Popow) و کلی کارتورایت (Kelly Cartwright) استفاده نمود. آنها از دوندگان موفق و پرش طول ۱۰۰ و ۲۰۰ متر هستند که در مسابقات ورزشی بین المللی پیشین از کامپوزیت‌های پیشرفته و محصولات شرکت اتوباک استفاده نموده‌اند و امیدوارند که با استفاده از این محصولات مدال‌های بیشتری را در آینده کسب نمایند.

پیش آغشته رزین اپوکسی VTM®۲۶، در دمای پخت ۶۵ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد سخت می‌شود، این پیش آغشته در زمینه فرایند کیسه خلاء توسعه یافته است و دارای گرانروی مناسبی برای آغشته شدن تقویت کننده‌های بافته شده تک جهته با وزن سبک و متوسط می‌باشد. برای تولید قسمت فوقانی از پیش آغشته بافته شده و قسمت تیغه پا مصنوعی (blade) از پیش آغشته تک جهته استفاده شده است.

شرکت اومکو مدت طولانی است که برای صنایع پزشکی و ورزشی مواد اولیه کامپوزیتی تولید می‌کند و محصولات آن در طیف وسیعی از این صنایع مورد استفاده قرار گرفته است. شرکت اومکو مواد کامپوزیتی را توسعه می‌دهد چراکه این مواد به عملکرد ورزشکاران کمک شایان ذکری نموده‌اند و می‌خواهد همانگونه که آنها برای رسیدن به مدالها در مسابقات تلاش می‌کنند، پیروزی زیادی را نیز کسب نمایند.


برچسب‌ها: نانو پلیمرها, کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

هنگامی که نانومیله‌های طلا در لفافه‌ای از لایه‌های پلمیری قرار گیرند، بهتر می‌توانند مولکول‌ها را گیراندازی کرده و آزادسازی کنند. این نتیجه جدید، که حاصل کار پژوهشگرانی از دانشگاه ایلینویز آمریکا است، می‌تواند برای تحویل داروی فعال‌شونده با نور مهم باشد.

کاترین مورفی و همکارانش این آزمایش را با خلق مجموعه‌ای از نانومیله‌های طلا که مولکول‌های رودآمین ۶G بطریق الکترواستاتیکی روی سطح‌شان گیرافتاده‌اند، شروع کردند. این مولکول‌ها بعنوان «داروهای» مدل استفاده شدند. سپس این پژوهشگران لایه‌های پشت سرهمی از پلیمرهای باردار، پلی (اسید اکریلیک، نمک سدیم) با بار منفی و پلی (آلیلامین هیدروکلرید) با بار مثبت، را حول این نانومیله‌ها لفافه کردند. این پلیمرها بار سطحی میله‌ها را تغییر داده و به گیراندازی مولکول‌های رودآمین ۶G کمک می‌کنند.

پوشش دهی GNR و پیچاندن R6G در انواع مختلفی از لایه‌های پلیمری

پوشش دهی GNR و پیچاندن R6G در انواع مختلفی از لایه‌های پلیمری

سپس، نمونه به دو قسمت تقسیم شد: قسمت اول به‌مدت یک ساعت تحت تابش لیزر دیودی ۷۸۵ نانومتری قرار گرفت. قسمت دوم اصلا تابش‌دهی نشد و بعنوان کنترل مدنظر قرار گرفت. نور لیزری ۷۸۵ نانومتری بدین دلیل انتخاب شد که این میله‌ها بخاطر داشتن نسبت سطح به حجم سه و شش دهم‌شان قسمت اعظم آن را جذب می‌کنند.

قدم بعدی در این فرآیند شامل جداسازی نانومیله‌ها از محلول‌ها با استفاده از یک سانتریوفوژ در بازه‌های زمانی مختلف می‌باشد و سپس غلظت رودآمین آزاد در محلول‌ها اندازه‌گیری (با فلورسانس) و نمونه‌های تابش‌دهی شده و نشده مقایسه می‌شوند. این کار تعداد مولکول‌های نورگسیل گیرافتاده در نانومیله‌ها که تحت تابش‌دهی آزاد شده‌اند را در مقایسه با آنهایی که به‌طور تصادفی آزاد شده‌اند، تعیین می‌کند.

این پژوهشگران فهمیدند که تعداد مولکول‌هایی که می‌توانند از میله‌ها آزاد شوند به تعداد لایه‌های پلیمری لفافه شده در اطراف میله‌ها بستگی دارند و اینکه تعداد مولکول‌های آزاد شده می‌تواند تا ۱۰۰ برابر افزایش یابد. اندازه کوچک نانومیله‌های طلا (در حدود nm 100-10) و این حقیقت که آنها می‌توانند بسادگی عامل‌دار شوند اینطور معنی می‌دهد که این ساختارها آینده خوبی بعنوان ناقل‌های تحویل دارو دارند.

مورفی می‌گوید که مخصوصا تحویل داروی ماشه‌-تابشی با لیزر فروسرخ نزدیک جذاب است زیرا بافت بیولوژیکی در این طول موج‌ها (nm 1200-800) شفاف است و نیز اینکه نانومیله‌های طلا می‌توانند بسادگی جهت جذب این ناحیه طیف الکترومغناطیسی طراحی شوند. همچنین نانومیله طلا بهنگام جذب نور فروسرخ مقدار زیادی گرما تولید می‌کند و این گرما می‌تواند به‌طور موضعی برای تخریب سلول‌های سرطانی استفاده شود. این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

احتمالا قبلا هم درباره مواد پلیمری که خودشان را ترمیم می کنند چیزهایی شنیده باشید. این مواد در صورت پاره شدن، به راحتی به درمان خودشان می پردازند و برای این کار هم تنها به ۳۰ دقیقه تابش اشعه ماوراء بنفش احتیاج دارند. این پلیمرها دارای حافظه بوده، شکل خودشان را قبل از آسیب به خاطر دارند و بعد از هرگونه آسیبی سعی می کنند دوباره به شکل قبلی برگردند.

خبر بهتر هم اینکه محققان به تازگی توانسته اند زمان درمانگری را از ۳۰ دقیقه به کمتر از یک دقیقه کاهش دهند. پلیمرهای خود-درمانگر قبلی بر اساس ترکیبات آلی و باندهای شیمیایی فعالیت ترمیم را انجام می دادند، در عوض پلیمر جدید از باندهای کووالانت و حرارت برای این عمل بهره می برند.

selfhealing_scheme.jpg


در آزمونی که توسط Burnworth و تیم تحقیقاتی اش صورت گرفت، یک لایه از این پلیمر را به صورت فیلمی با ضخامت ۳۵۰ تا ۴۰۰ میکرومتر درآورده و سپس ۵۰ تا ۷۰ درصد ضخامت آن را برش دادند. آنگاه بخش بریده شده را طی دو بازه زمانی متوالی ۳۰ ثانیه ای در برابر اشعه ماورابنفش با طول موج ۳۲۰ تا ۳۹۰ نانومتر و قدرت ۹۵۰ مگاوات بر سانتی مترمربع قرار دادند. محل برش ترمیم شد! آنگاه برای مقایسه استقامت پلیمر ترمیم شده با پلیمر واقعی، از طیف سنجی اتمی استفاده کرده و دیدند که محل برش کاملا ناپدید شده است. در صورتی که روزی این پروژه صنعتی شود، شاهد تحول بزرگی در صنایع مختلف (از پزشکی تا الکترونیک و نظامی) خواهیم بود. تصور کنید شکستگی موبایل تان به راحتی ترمیم می شود. یا فیبرنوری و کابل های اینترنتی که دیگر لنگر کشتی باعث قطعی یک ماهه شان نمی گردد. یا اندام های مصنوعی که به این راحتی خراب نمی شوند.


شما چه آینده ای را برای این پلیمر خود-درمانگر پیش بینی می کنید؟




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

مهندسی پزشكی رشته ای است كه بین علوم پزشكی و مهندسی ارتباط برقرار می كند. در این رشته تكنولوژی و كشفیات جدید در شته های گوناگون مهندسی در خدمت علم پزشكی قرار گرفته و باعث پیشرفت هایی در علم پزشكی و نجات جان انسان ها می شود. گرچه مهندسی پزشكی از جمله مهندسی های نسبتآ جدید است، قدمت استفاده از این علم بسیار زیاد است. یكی از مومیایی های كشف شده به جای یكی از انگشتانش قطعه چوبی قرار گرفته بود كه می توان گفت این عضو مصنوعی مورد استفاده بوده است و مصریان باستان نیز از نی توخالی برای معاینه اعضای داخلی بدن استفاده می كردند. با پیشرفت علوم مختلف و كشف آلیاژها و مواد جدید مانند پلیمرها، پیشرفت چشمگیری در زمینه مهندسی پزشكی اتفاق افتاد و به علت گستردگی و وسعت دروس مربوط به این رشته، گرایش های مختلفی در این رشته به وجود آمد كه عبارتند از:
1- گرایش بیوالكتریك
2- گرایش بیو مكانیك
3- گرایش بیو متریال
4- گرایش مهندسی سلول، بافت و ژنتیك
5- گرایش تصویرگری پزشكی
6- گرایش مهندسی توانبخشی
7- گرایش مدل سازی سیستم های فیزیولوژیكی
8- گرایش طراحی اندام های مصنوعی و دستگاه ها
از میان این گرایش های مختلف مهندسی پزشكی، در گراش بیومتریال و مهندسی سلول، بافت و ژنتیك و طراحی اندام های مصنوعی و دستگاه ها مستقیمآ با علم پلیمر در ارتباط اند. البته سایر گرایش ها نیز به طور غیر مستقم با آن علوم مرتبط اند.
به طور كلی موارد استفاده بومترال ها در جایگزینی و تعویض اعضا و اندام هایی از بدن است كه بر اثر بیماری یا آسیب، كاربری خود را از دست داده اند. از این طریق كاربری این اندام ها اصلاح شده و ناهنجاری یا وضعیت غیر طبیعی آنها اصلاح می شود. از آن جایی كه بسیاری از اعضا و بافت های جایگزین شده آسیب دیده اند، محقق باید تغییرات سلولی و علل انها را بشناسد. در بسیاری از موارد اثر مواد تنها پس از قرار گرفتن در مجاورت سلول های زنده مشخص می شود. لذا محقق باید توانایی ارزیابی اثر مواد بر سلولها و رفتار آنها را داشته باشد. به طور كلی، مواد مورد استفاده در بدن را به چهار گروه تقسیم می كنند:
1- فلزات
2- سرامیك ها
3- پلیمرها
4- كامپوزیت ها
در این گرایش زمینه های متفاوت رو به رشدی مانند سیستم های رهایش كنترل شده دارو (
Controlled release )، اصلاح سطوح مواد، نانو تكنولوژِی، بیوسنسورها و ..... وجود دارد.با توجه به مسائل ذكر شده، توانایی های مهندس بیومتریال عبارتند از:
1- آشنایی كامل با علوم تولید و كاربردی مواد
2- شناخت آناتومی و فیزیولوژِی و توانایی برقراری ارتباط مواد با این محیط
3- آشنایی به روش های اصلاح سطح و پوشش دهی مواد
4- آشنایی با روش های دارو رسانی و كنترل رهایش دارو
5- آشنایی با روش های تخریب پلیمرها، خوردگی فلزات و از بین رفتن سرامیك ها
6- آشنایی با مباحث بیوسنسورها
7- آشنایی با اصول و عملكرد تجهیزلت پزشكی
در بسیاری از طبقه بندی ها و در ایران، گرایش سلول، بافت و ژنتیك از زیر شاخه های بیو متریال در نظر گرفته می شود. این گرایش بسیار جوان است و در حدود 20 شال است كه معرفی شده است. هدف این شاخه مطالعه و تهیه مدل های ایده آل از ماكرومولكول ها و ساختار سلولی است كه باعث فهم عمیق تر تاثیر عملكرد نادرست آنها می شود. یكی دیگر از اهداف این گرایش بازیابی جراحات در بافت های آسیب دیده و تولید نمونه های مصنوعی اعضا و بافت هاست. از جمله این بافت ها و ارگان ها می توان به استخوان، غضروف، كبد، پانكراس، پوست و عروق خونی اشاره كرد. یكی از تكنولوژی های جدید جداسازی و گسترش سلول های بنیادی است. تكنولوژی دیگر در زمینه مهندسی بافت، تغییرات ژنتیكی سلول ها در محیط آزمایشگاهی و محیط بدن است. مهندسی بافت دانش را فراهم می كند كه وابسته به شناخت از سلولها است.
در مهندسی بافت علاوه بر منبع سلولی مناسب،باید یك داربست مناسب هم تهیه می شود. زیرا بافت هایی مانند غضروف كه غیر رگی است، توانایی محدودی برای خود ترمیمی دارند و امكان دارد دچار تغییر ژنی شوند. داربست مناسب در مهندسی بافت مانند بافت های دیگر باید شامل یك سری اجزای كلیدی باشد كه عبارتند از زیست تخریب پذیری و سازگاری. هم چنین داربست مناسب باید متخلخل بوده و از نظر مكانیكی پایدار باشند و به سلول اجازه عبور و هدایت سیگنال های خارج سلولی را بدهند. برای مثال در مورد غضروف، داربست پلیمری نانو فیبری به عنوان نمونه ای مناسب برای القای غضروف زایی به كار برده شده اند. از داربست های هیدروژلی هم استفاده می شود. داربست های هیدروژلی و غیر هیدروژلی به عنوان داربست های زیست تحریب پذیر، بسیار انعطاف پذیر بوده و برای ترمیم نواقص بافتی مناسبند. این داربست ها به علت شكل نامنظمی كه دارند و با تحت فشار قرار دادن سلول های بنیادیاز تغییر شكل آنها جلوگیری می كنند.داربست های غیر هیدروژلی به شكل اسفنجی، فوم مانند و رشته ای بوده و بسیار متخلخل می باشند. البته برای رفع یك سری نواقص بافتی از هیدروژل ها هم استفاده شده است. زمینه های پلیمری با قابلیت اتصال متقاطع كه قابل تزریق بوده و سلول ها را به دام می اندازند، طراحی شده اند و محققین در حال بررسی تكنیك هایی هستند كه فواید هر دو ساختار ژلی فیبری را دارا باشند.
امروزه بر اثر حوادث و سوانح مختلف و طی عمل های جراحی و یا بر اثر برخی بیماریها نیاز به تعویض یا تزریق خون وجود دارد. در صورتی كه تعویض یا تزریق خون با خون طبیعی صورت دیگر، ممكن است باعث سرایت بیماری هایی مانند ایدز، هپاتیت و ... شود. با توجه به خطرات ذكر شده امروزه دانشمندان در تلاشند خون مصنوعی بسازند كه تمام ویژگی های خون طبیعی را داشته باشد ولی بی خطر باشد. از دیگر مشكلاتی خون طبیعی دارد، محدود بودن افرادی است كه خون اهدا می كنند و بانك های خون تنها می توانند این خون را تا 24 ساعت خارج از بدن نگهداری كنند در حالی كه خون مصنوعی ساختار پودری دارد و تا سال ها قابل نگه داری است. مزیت دیگری كه خون مصنوعی دارد این است كه مانند خون طبیعی نیاز به هم خوانی با گروه خونی گیرنده ندارد و بعید به نظر می رسد كه بتواند ویروس ها را با خود حمل كند . بنابراین به علت عفونت فاسد نمی شود. خون مصنوعی از خون طبیعی ساخته می شود. دانشمندان ماده اصلی حامل هموگلوبین را از گلبول های قرمز جدا كرده و با پلی اتیلن گلیكول تركیب می كنند. در زمان تزریق نیز با موادی مانند سرم فیزیولوژیكی كه در بدن واكنش ایجاد نمی كند آن را مخلوط كرده و به بیمار تزریق می كنند. گرچه هنوز راه نسبتآ طولانی تا ورود این ماده به بازار مانده است، ولی امید می رود با پژوهش های انجام شده این هدف هرچه سریع تر میسر شود.
یكی دیگر از زمینه های مسترك مهندسی پزشكی و پلیمر در زمینه لنز است. در حالت كلی دو نوع لنز در ساختمان چشم كار گذاشته می شوند كه عبارتند از:
1- لنزهای تماسی
2- لنزهای درون چشمی
در سال های اخیر اكثرا تحقیقات در این زمینه بر روی لنزهای تماسی از جنس پلیمر با تركیبات مختلف شیمیایی برای به دست آوردن نتایج مطلوب و زیست سازگاری لنز با چشم و قابلیت های بالای نفوذ اكسیژن، جذب آب، خواص مكانیكی، اپتیك و ... بوده است. در حالت كلی لنزها باید سه نوع سازگاری داشته باشند:
1- سازگاری بافتی : از نظر شیمیایی خنثی بوده، به بافت ها آسیب نرسانده و در بافت بدن تجزیه نشوند.
2- سازگاری اپتك: كاملآ شفاف بوده و قابلیت جذب
UV را داشته باشند.
3- سازگاری مكانیكی: تحمل فشارهای زمان ساخت را داشته باشد و در حد نیاز انعطاف پذیر باشد.
در حالت كلی لنزهای تماسی به سه دسته تقسیم می شوند:
1- لنزهای نرم
2- لنزهای سخت
3- لنزهای
RGP
لنزهای تماسی نرم محتوی آب بالاست و به همین علت انتقال اكسیژن افزایش می یابد ولی از سوی دیگر پایداری و دوام لنز كاهش می یابد. اكثر لنزهای تماسی نرم در بازار از
PMMA ساخته می شود و الاستیسیته و انعطاف پذیریشان موط به توانایی جذب آبشان است . HEMA نیز در ساختار لنزهای شفاف، پایدار، غیر رسمی و آلرژیك با قابلیت جذب آب 60% كاربرد دارد. یكی از انواع لنزهای نرم، كنزهای رنگی می باشند كه در اكثر موارد برای زیبایی به كار می روند. در ساخت این لنزها علاوه بر علوم مربوط به صنایع پلیمر، مباحث تكنولوژی و علوم رنگ نیز مطرح می گردد. در انواع مختلف لنزهای تماسی نرم هیدروژل ها مورد استفاده قرار می گیرند. دو مبنا برای هیدروژل ها وجود دارد:
1- این مواد باید محتوای آب بالایی داشته باشند تا بتوانند اكسیژن مورد نیاز قرنیه را از خود عبور دهند.
2- هیدروژل های پایه سیلیكونی كه بتوانند اكسیژن را از خود عبور بدهند.
بنابراین همان گونه كه مشاهده می شود. مباحثی مربوط به نفوذ پذیری پلیمرها، انعطاف پذیری آنها و سازگاری آنها در ساخت لنزها مطرح می شود.
لنزهای سخت نیز مانند لنزهای نرم از پلیمر و كوپلیمر ها ساخته می شود. این لنزها قابلیت انعطاف كمتری دارند ولی دید بینایی و دوام آنها از سایر لنزها بهتر است. در ابتدا این لنزها را از
PMMA می ساخته ولی به علت نفوذ كم اكسیژن از آن، امروزه این لنزها را از كوپلیمرهای متیل متاكریلات و متاكریلات های سیكلوكسان آلكیل می سازند. البته استفاده از فلوئورین در ساخت این لنزها در حال بررسی است.
در سال های اخیر، با كشف كامپوزیت ها و مواد جدید، پیشرفت چشمگیری در زمینه دندانپزشكی نیز به وجود آمده است. امروزه اكثر افراد ترجیح می دهند به جای استفاده از آمالگام، از كامپوزیت هایی به رنگ دندان هایشان برای پر كردن دندانشان استفاده كنند. دندان های مصنوعی ساخته شده نیز از جنس كامپوزیت است و شاید به جرآت بتوان اقرار كرد پیشرفت های جدید دندان پزشكی مرهون پیشرفت در زمینه پلیمرها بوده است.
امروزه با گسترش عرصه فنآوری نانو، به ویژه در زمینه نانو مواد، كاربردهای زیادی برای این مواد علوم پزشكی مشاهده شده است و این مواد توجه محققین علوم پزشكی را نیز به خود جلب كرده است. در مهندسی پزشكی به ذراتی كه اندازه آنها بین 1 تا 1000 نانومتر باشد، نانو ذره گویند. اندازه و شكل ذرات به نوع فرآیند و دستگاه های به كار رفته وابسته است. نانو ذرات می توانند به صورت كروی، استوانه ای و یا سایر اشكال مختلف به دست آیند. نانو ذرات می توانند به صورت فلزی یا غیر فلزی باشند. ولی از آنجا كه در مباحث پزشكی بحث زیست سازگاری مطرح می شود، در اكثر موارد از نانو ذرات غیر فلزی و علی الخصوص پلیمری استفاده میش
ود.


برچسب‌ها: بیو پلیمرها




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

دانشمندان انگليسي موفق به ساخت ماده ژنتيكي مصنوعي با قابليت ذخيره اطلاعات و تكامل در ميان نسل ها به شيوه مشابه دي.ان.اي شده اند. به گزارش ايسنا، ساخت جايگزيني براي دي.ان.اي و آر.ان.اي مي تواند دانشمندان را قادر به ساخت شكل هاي بديع حيات در آزمايشگاه سازد. همچنين انتظار مي رود اين دستاورد به تحقيقات جديد در پزشكي و زيست فناوري منجر شده و اطلاعات جديدي در مورد اولين تكثير مولكول ها و تبديل به حيات در ميلياردها سال قبل ارائه كند.
در اين تحقيق محققان آزمايشگاه زيست شناسي مولكولي شوراي تحقيقات پزشكي انگليس، موفق به ساخت روش هاي شيميايي براي تبديل دي.ان.اي و آر.ان.اي به 6 پليمر ژنتيكي جايگزين شده اند. اين روش به مبادله دي اوكسي ريبوزو ريبوز براي مولكول هاي ديگر مي پردازد.
به گفته محققان، اين كار نشان داد كه 2 نشانه بارز حيات يعني وراثت و تكامل با استفاده از جانشين هايي براي ماده ژنتيكي طبيعي ممكن است. همچنين اين پژوهش مي تواند به دانشمندان در درك چگونگي حياتي شدن نقش دي.ان .اي و آر.ان. اي در تكامل حيات و حتي امكان كشف حيات هاي بيگانه كمك كند.

 

منبع: روزنامه جام جم




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

  • نسخه چاپی

محققان دانشگاه ‘ ایلینویز’، با اسفاده از فناوری نانو موفق به ساخت انگشت‌دانه‌ای شدند که حس لامسه جراح را تقویت می‌کند. این انگشت دانه الکتریکی پس از برخورد با سطوح، پزشک جراح را با علائمی چون سوزن‌سوزن شدن و سوزش آگاه می‌کند.

گرچه انگشتان ما ابزار دقیقی برای لمس سطوح به شمار می‌آید ولی در شناسایی بسیاری از سطوح ظریف از حساسیت بالایی برخوردار نیست. این پوشش قادر است ضخامت و ترکیب بافت را احساس کند.

این مدار الکتریکی قابل انعطاف به گونه‌ای طراحی شده است که به‌راحتی نوک انگشتان قرار می‌گیرد. این انگشت‌دانه فوق پیشرفته حاوی لایه‌های الکترود طلا به ضخامت چند نانومتر است که بین لایه‌های پلاستکی پلی آمید قرار گرفته‌اند. مجموع این لایه‌ها روی یک لاستیک سیلیکونی به شکل انگشت نصب شده‌اند. به‌طوری که یک طرف مدار به‌طور کامل با نوک انگشت در تماس است. در طرف دیگر، حسگرهایی برای اندازه‌گیری فشار، دما و خواص الکتریکی مانند مقاومت قرار دارد.

هنگامیکه این لاستیک در انگشتان فرو می‌روند پوست را با احساس سوزن‌سوزن‌شدن ناشی از ولتاژ تحریک می‌کند. میزان این سوزش بسته به خواص جسم لمس‌شده متفاوت است.

محققان بر این باورند که ساخت این ابزار گام بزرگی در ساخت تجهیزات پزشکی فوق پیشرفته محسوب می‌شود.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

سایت خبری صنایع پلیمر و بسته بندی (پپنا): فيلم‌هاي نانومقياسي که در موسسه فناوري ماساچوست ساخته شده‌اند، مي‌توانند با خلق يک پيوند قوي بين کاشت و استخوان بيمار، رشد استخوان را تقويت كنند
به گزارش سایت خبری پپنا، مفصل‌هاي مصنوعي ران از يک توپ فلزي روي يک ميله تشکيل مي‌شوند که لگن و استخوان ران را به هم وصل مي‌کنند. اين توپ در داخل يک فنجان پلاستيکي که درون گودي مفصل متصل شده است، مي‌چرخد.
بطور مشابه، زانوهاي مصنوعي از بشقابک‌ها و ميله‌اي که امکان حرکت استخوان ران و درشت ني را ممکن كند، تشکيل شده‌اند. براي ايمني کاشت، جراحان از سيمان استخواني (پليمري که به هنگام سفت شدن شبيه شيشه مي‌شود) استفاده مي‌کنند. در بعضي از موارد اين سيمان ترک بر مي‌دارد و کاشت از استخوان جدا مي‌شود و باعث دردهاي مزمن و از دست رفتن تحرک بيمار مي‌شود.
اين روکش جديد شامل يک لايه بسيار نازک از 100 نانومتر تا يک ميکرومتر است و از لايه‌هايي از مواد تشکيل شده که باعث تقويت رشد سريع استخوان مي‌شوند. يکي از اين مواد هيدروکسي آپاتيت، يکي از مولفه‌هاي طبيعي استخوان است و از کلسيم و فسفات تشکيل شده است. اين ماده سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي را از مغز استخوان جذب مي‌کند و واسطه‌اي براي شکل‌گيري استخوان جديد ايجاد مي‌کند. لايه بعدي يک فاکتور رشد آزاد مي‌کند که باعث تحريک سلول‌هاي مزانشيمي جهت تبديل به سلول‌هاي توليدکننده استخوان به نام سلول‌هاي استخوان‌ساز مي‌شود.
همين که استخوان‌سازها تشکيل مي‌شوند، شروع به توليد استخوان جديد براي پر کردن فضاي خالي اطراف کاشت مي‌کنند و باعث چسبيدن آن به استخوان قبلي شده و نياز به سيمان استخواني را برطرف مي‌کنند. داشتن بافت‌هاي سالم در آن فضاهاي خالي باعث خلق يک پيوند محکم‌تر شده و بطور زيادي خطر عفونت‌هاي باکتريايي را در اطراف کاشت کاهش مي‌دهد.
اين پژوهشگران مي‌گويند: هنگامي که از سيمان استخواني استفاده مي‌شود، فضاي مرده‌اي بين استخوان قبلي و ميله‌ي کاشت ايجاد مي‌شود که در آن رگ‌هاي خوني وجود ندارد. اگر باکتري‌ها در اين فضا کولونه شوند، شروع به تکثير مي‌کنند؛ زيرا سيستم ايمني قادر به رسيدن به آنها و تخريب آنها نيست. چنين روکشي مي‌تواند از بروز چنين اتفاقي جلوگيري کند.

اين گروه مي‌تواند ضخامت اين فيلم و مقدار فاکتور رشد آزاد شده را با استفاده از روشي که آرايش لايه- به- لايه خوانده مي‌شود کنترل کند که در آن مولفه‌هاي مطلوب به صورت لايه‌اي تا جايي که ضخامت و ترکيب دارويي مطلوب بدست آيند، ايجاد مي‌شوند.

توسط سایت خبری پپنا




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

محققان با افزودن ترکیباتی به پلاستیک موفق به زدودن انواع آلودگی از سطوح پلاستیکی با استفاده از نور خورشید شدند.

در این روش دی‌اکسید تیتانیوم به پلاستیک اضافه می‌شود. زمانی‌که مولکول‌های دی‌اکسید تیتانیوم در اشعه فرابنفش خورشید فعال می‌شوند، عملکردی شبیه کاتالیزور پیدا می کنند. در این حالت یک واکنش الکتروشیمیایی انجام می‌شود و به دنبال آن رادیکال‌های آزاد تولید می‌شوند. این رادیکال‌های آزاد و دیگر مولکول‌های فعال به انواع باکتری‌ها، قارچ‌ها، خزه‌ها ، جلبک‌ها و دیگر ارگانیسم‌های مشابه حمله می کنند و آنها را ازبین می‌برند.

مهمترین کاربرد این روش در ساخت صندلی و میزهای موجود در رستوران‌های روباز و پارک‌های تفریحی و معابر عمومی است. محققان بر این باورند که می‌توان از این پوشش برای ساخت تجهیزاتی با قابلیت خود تمیزکنندگی الهام گرفت.http://macromolecule.ir/wp-content/uploads/2012/08/3076.jpg





نويسنده : Mohammadreza


موضوع: بیو پلیمرها(پلیمرهای زیست سازگار)

درج در ادامه مطلب




ادامه مطلب ...

نويسنده : Mohammadreza


موضوع: بیو پلیمرها(پلیمرهای زیست سازگار)

پلی یورتان یک گروه اصلی از الاستومرهای مصنوعی است که از تکرار پیوندهای یورتان تشکیل شده است . این پلیمرها در مصارف گسترده پزشکی کارایی دارند که ویژگی های فیزیکی و بیولوژیک متفاوتی بر اثر تنوع مونومرهای (دی ال و دی ایزوسیانات ) که در سنتزشان به کار می رود میسر می شود . این پلیمر خواص فیزیکی و مکانیکی عالی و زیست سازگاری بسیار خوبی دارد که در مهندسی پزشکی در ساخت ایمپلنت ها، پیس میکر و گرفت های عروقی استفاده می شود.‏

خواص پلاستیک های پلی یورتان شبیه ترکیبات بدن انسان در ساختار دریچه ها است.با به کار گیری الیاف ورقه، بار را به دیواره منتقل می کند نه تنها الیاف می توانند تنش را کاهش دهند،بلکه الیاف انعطاف پذیر همراه ورقه ای با پایه آئورتی عملکرد را بهبود می بخشند و عمر دهانه را نیز بیشتر می کنند.هدف این دریچه مشابهت با دریچه اصلی قلب انسان است.برای تکمیل و تقویت واحد این پلیمر باید موادی استفاده شوند که خواص بهتر در مقایسه با بافت ماده به تنهایی، داشته باشند.‏
این پلیمر با نشان دادن خون سازگاری عالی وحالت ارتجاعی ، ماده منتخب برای کاربردهای بسیار متنوع در زمینه فیلم های نازک است . کیسه ها و پوشش هایی برای پمپ های خونی کمک کننده بطن چپ قلب مصنوعی و پمپ های بالون و داخل آئورتی از کاربردهای برجسته این مواد هستند.‏




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

محققان موسسه فناوری جورجیا در آمریکا به تازگی موفق به ساخت پلیمر ویژه ای شدند که در اثر گرما دچار تغییر شکل می شود و برای باز کردن رگ های بسته شده، نرون های مغز و مهره های آسیب دیده ستون مهره ها می توان از آن استفاده نمود. این پلیمر های حافظه دار را می توان به طور موقت تا چندین برابر حالت اصلی شان کشید یا فشرده نمود اما آن ها به محض اعمال گرما، نور یا تماس با محیط شیمیایی خاص به شکل واقعی و دایمی خود باز می گردند.

به گزارش سانا، پروفسور Ken Gall می گوید: "تمرکز من بیشتر برروی بهینه سازی این پلیمر ها برای کاربرد های زیست پزشکی گوناگون بوده است. تحقیقات آزمایشگاهی من بیشتر برروی این نکته که چگونه ساختار و شیمی این پلیمر ها برروی ویژگی های شیمیایی، مکانیکی و بیولوژیکی شان تاثیر می گذارد متمرکز بوده است". به گفته وی که استاد موسسه فناوری جورجیا می باشد، ویژگی های مکانیکی این پلیمر ها آن ها را به شدت برای بسیاری از کاربرد های زیست پزشکی جذاب نموده است.
به علاوه، مهندسین نیز به دنبال مواد پلیمری خاصی می گردند که بتواند نیاز های خاص و دشوار آن ها را برای کاشت اعضای مصنوعی در بدن تامین نماید. در این موارد توجه ویژه ای می باید به رفتار های زیستی، پایداری و سازگاری زیستی این مواد در تماس با بافت ها و مایعات بدن داشت.
با انجام تحقیقات و تاییدیه موسسه ملی زیست مهندسی و زیست پزشکی ملی سلامت آمریکا (NIH)، Gall موفق به جایگزینی لوله های (Stent) فلزی مورد استفاده برای باز کردن عروق قلب با انواع پلیمری آن گردیده است. این موفقیت در کنار ویژگی های خاص این ماده جدید، از نزدیکی بیشتر رفتار بیولوژیکی بافت های بدن با این پلیمر و نیز امکان حل شدن تدریجی آن در داخل بدن نشات گرفته است.
گروه تحقیقاتی Gall یک stent از این پلیمر حافظه دار ساخته اند که می توان آن را همانند stent های فلزی پس از فشرده کردن از طریق سوراخی کوچک در داخل بدن به داخل عروق بسته شده فرستاد. پس از مدتی گرمای بدن موجب تغییر شکل پلیمر به حالت فیزیکی دایمی آن می شود که در نتیجه بدون نیاز به ابزار آلات دیگری موجب باز شدن عروق گرفته قلبی می گردد.
پروژه های دیگری نیز توسط Gall و تیم تحقیقاتی اش در همین زمینه انجام شده است. Gall و دانشجویش David Safranski برروی تاثیر شیمی پلیمر ها برروی ویژگی های نهایی آن ها مانند جمع شدگی (stretchiness) کار کرده اند. آن ها یافته اند که با تغییر در شیمی زنجیره اصلی پلیمر مانند تغییر در گروه های جانبی می توانند موجب افزایش کرنش پلیمر پیش از شکست بدون ایجاد اثر منفی برروی سفتی آن شوند. این کشف امکان تولید پلیمر هایی را به وجود می آورد که جمع شدگی بسیار بالاتری دارند و در حین باز شدن نیروی بیشتری تولید می کنند.
علاوه بر این، Gall و Scott Kasprzak دیگر دانشجویش؛ برروی این موضوع کار کرده اند که چگونه از این پلیمر ها به جای Probe های فلزی اعصاب استفاده کنند. Gall می گوید که ما به دنبال یک ماده هوشمند هستیم که بتوان آن را در ابعاد 100 میکرون – درست به اندازه ابعاد یک رشته مو – ساخت و سپس آن را به داخل بافت مغز فرو کرد. این نوع Probe ها می باید بسیار به آهستگی شکل خود را در داخل مغز تغییر دهند تا موجب آسیب دیدگی بافت مغز نگردند.
Gall در پروژه دیگری برروی کاربرد این پلیمر ها در جراحی ستون فقرات نیز کار کرده است.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

  محققان به تازگی موفق به تولید پوشش پلیمری جدید و ضد میکروبی شده‌اند که می‌توان آن را همانند رنگ روی سطح اجسام کشید و شیوع باکتری‌ها و ویروس‌ها را در بیمارستان‌ها و سایر محیط‌های عمومی کاهش داد.
به گزارش سایت اینترنتی «لایو ساینس» محققان مؤسسه فن‌آوری ماساچوست (ام آی تی) در آمریکا در یک آزمایش عملی یک روی شیشه‌ای را با ماده پلیمری جدید به نام «پی یی آی» آغشته کرده و سپس باکتری بیما‌ری‌زای «استافیلوکوک اورئوس» را روی هر دو طرف این شیشه افشاندند و سپس کشت و رشد این باکتری را بررسی کردند.

نتایج بررسی نشان داد آن طرف از شیشه که به پوشش پلیمری ضد باکتری آغشته بوده تنها دارای 4 کلونی از این باکتری است اما در طرف دیگر شیشه حدود 200 کلونی از باکتری رشد کرده‌اند.
به گفته «الکساندر کلیبانوف» محقق «ام آی تی»، تحقیقات انجام گرفته نشان می‌دهد با استفاده از این پلیمر می‌توان مواد پرکاربرد معمولی از قبیل پلاستیک، شیشه و پارچه را به صورت دایمی به ویژگی ضد باکتری مجهز کرد.
وی افزود: کارساز بودن این روش هم اکنون در زمینه مبارزه با باکتری‌ها و همچنین قارچ‌های بیماری‌زای موجود در هوا و آب اثبات شده و در این مطالعه نشان داده شده است که از ماده پلیمری جدید حتی می‌توان برای مبارزه با ویروس‌ها نیز استفاده کرد
محققان «ای آی تی» در همین تحقیقات، آزمایش شیشه یاد شده را به جای باکتری‌ها با ویروس سرما خوردگی تکرار کرند و متوجه شدند این پوشش علاوه بر باکتری‌ها، ویروس‌ها را نیز تا میزان قابل توجهی نابود می‌کند.
مولکول‌های این پلیمر دارای بار مثبت بوده و از آنجا که یکدیگر را به علت برخورداری از بار الکتریکی یکسان دفع می‌کنند، همگی به شکل ثابت و همانند سوزن‌های بسیار ریز در جای خود قرار می‌گیرند. این ویژگی مولکول‌های پلیمر سبب می‌شود غشای باکتری در تماس با آن پاره شده و محتویات درون باکتری به خارج ریخته شود و باکتری بمیرد.
در مورد ویروس‌ها که دارای ابعاد بسیار کوچک‌تر هستند نیز به نظر می سرد در وضعیتی مشابه مولکول‌‌های پلیمر سبب پاره شدن دیواره ویروس‌ها و از بین رفتن آنها می‌شوند.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

مهندسی پزشکی رشته ای است که بین علوم پزشکی و مهندسی ارتباط برقرار می کند. در این رشته تکنولوژی و کشفیات جدید در شته های گوناگون مهندسی در خدمت علم پزشکی قرار گرفته و باعث پیشرفت هایی در علم پزشکی و نجات جان انسان ها می شود. گرچه مهندسی پزشکی از جمله مهندسی های نسبتآ جدید است، قدمت استفاده از این علم بسیار زیاد است. یکی از مومیایی های کشف شده به جای یکی از انگشتانش قطعه چوبی قرار گرفته بود که می توان گفت این عضو مصنوعی مورد استفاده بوده است و مصریان باستان نیز از نی توخالی برای معاینه اعضای داخلی بدن استفاده می کردند. با پیشرفت علوم مختلف و کشف آلیاژها و مواد جدید مانند پلیمرها، پیشرفت چشمگیری در زمینه مهندسی پزشکی اتفاق افتاد و به علت گستردگی و وسعت دروس مربوط به این رشته، گرایش های مختلفی در این رشته به وجود آمد که عبارتند از:

- گرایش بیوالکتریک
2- گرایش بیو مکانیک
3- گرایش بیو متریال
4- گرایش مهندسی سلول، بافت و ژنتیک
5- گرایش تصویرگری پزشکی
6- گرایش مهندسی توانبخشی
7- گرایش مدل سازی سیستم های فیزیولوژیکی
8- گرایش طراحی اندام های مصنوعی و دستگاه ها


از میان این گرایش های مختلف مهندسی پزشکی، در گراش بیومتریال و مهندسی سلول ، بافت و ژنتیک و طراحی اندام های مصنوعی و دستگاه ها مستقیمآ با علم پلیمر در ارتباط اند. البته سایر گرایش ها نیز به طور غیر مستقم با آن علوم مرتبط اند.
به طور کلی موارد استفاده بومترال ها در جایگزینی و تعویض اعضا و اندام هایی از بدن است که بر اثر بیماری یا آسیب ، کاربری خود را از دست داده اند. از این طریق کاربری این اندام ها اصلاح شده و ناهنجاری یا وضعیت غیر طبیعی آنها اصلاح می شود. از آن جایی که بسیاری از اعضا و بافت های جایگزین شده آسیب دیده اند ، محقق باید تغییرات سلولی و علل انها را بشناسد. در بسیاری از موارد اثر مواد تنها پس از قرار گرفتن در مجاورت سلول های زنده مشخص می شود. لذا محقق باید توانایی ارزیابی اثر مواد بر سلولها و رفتار آنها را داشته باشد. به طور کلی، مواد مورد استفاده در بدن را به چهار گروه تقسیم می کنند:

1- فلزات
2- سرامیک ها
3- پلیمرها
4- کامپوزیت ها


در این گرایش زمینه های متفاوت رو به رشدی مانند سیستم های رهایش کنترل شده دارو (Controlled release )، اصلاح سطوح مواد، نانو تکنولوژِی، بیوسنسورها و ..... وجود دارد.با توجه به مسائل ذکر شده، توانایی های مهندس بیومتریال عبارتند از:

1- آشنایی کامل با علوم تولید و کاربردی مواد
2- شناخت آناتومی و فیزیولوژِی و توانایی برقراری ارتباط مواد با این محیط
3- آشنایی به روش های اصلاح سطح و پوشش دهی مواد
4- آشنایی با روش های دارو رسانی و کنترل رهایش دارو
5- آشنایی با روش های تخریب پلیمرها، خوردگی فلزات و از بین رفتن سرامیک ها
6- آشنایی با مباحث بیوسنسورها
7- آشنایی با اصول و عملکرد تجهیزلت پزشکی

در بسیاری از طبقه بندی ها و در ایران، گرایش سلول، بافت و ژنتیک از زیر شاخه های بیو متریال در نظر گرفته می شود. این گرایش بسیار جوان است و در حدود 20 شال است که معرفی شده است. هدف این شاخه مطالعه و تهیه مدل های ایده آل از ماکرومولکول ها و ساختار سلولی است که باعث فهم عمیق تر تاثیر عملکرد نادرست آنها می شود. یکی دیگر از اهداف این گرایش بازیابی جراحات در بافت های آسیب دیده و تولید نمونه های مصنوعی اعضا و بافت هاست. از جمله این بافت ها و ارگان ها می توان به استخوان، غضروف، کبد، پانکراس، پوست و عروق خونی اشاره کرد. یکی از تکنولوژی های جدید جداسازی و گسترش سلول های بنیادی است. تکنولوژی دیگر در زمینه مهندسی بافت، تغییرات ژنتیکی سلول ها در محیط آزمایشگاهی و محیط بدن است. مهندسی بافت دانش را فراهم می کند که وابسته به شناخت از سلولها است.

در مهندسی بافت علاوه بر منبع سلولی مناسب،باید یک داربست مناسب هم تهیه می شود. زیرا بافت هایی مانند غضروف که غیر رگی است، توانایی محدودی برای خود ترمیمی دارند و امکان دارد دچار تغییر ژنی شوند. داربست مناسب در مهندسی بافت مانند بافت های دیگر باید شامل یک سری اجزای کلیدی باشد که عبارتند از زیست تخریب پذیری و سازگاری. هم چنین داربست مناسب باید متخلخل بوده و از نظر مکانیکی پایدار باشند و به سلول اجازه عبور و هدایت سیگنال های خارج سلولی را بدهند. برای مثال در مورد غضروف، داربست پلیمری نانو فیبری به عنوان نمونه ای مناسب برای القای غضروف زایی به کار برده شده اند. از داربست های هیدروژلی هم استفاده می شود. داربست های هیدروژلی و غیر هیدروژلی به عنوان داربست های زیست تحریب پذیر، بسیار انعطاف پذیر بوده و برای ترمیم نواقص بافتی مناسبند. این داربست ها به علت شکل نامنظمی که دارند و با تحت فشار قرار دادن سلول های بنیادیاز تغییر شکل آنها جلوگیری می کنند.داربست های غیر هیدروژلی به شکل اسفنجی، فوم مانند و رشته ای بوده و بسیار متخلخل می باشند. البته برای رفع یک سری نواقص بافتی از هیدروژل ها هم استفاده شده است. زمینه های پلیمری با قابلیت اتصال متقاطع که قابل تزریق بوده و سلول ها را به دام می اندازند، طراحی شده اند و محققین در حال بررسی تکنیک هایی هستند که فواید هر دو ساختار ژلی فیبری را دارا باشند.

امروزه بر اثر حوادث و سوانح مختلف و طی عمل های جراحی و یا بر اثر برخی بیماریها نیاز به تعویض یا تزریق خون وجود دارد. در صورتی که تعویض یا تزریق خون با خون طبیعی صورت دیگر، ممکن است باعث سرایت بیماری هایی مانند ایدز، هپاتیت و ... شود. با توجه به خطرات ذکر شده امروزه دانشمندان در تلاشند خون مصنوعی بسازند که تمام ویژگی های خون طبیعی را داشته باشد ولی بی خطر باشد. از دیگر مشکلاتی خون طبیعی دارد، محدود بودن افرادی است که خون اهدا می کنند و بانک های خون تنها می توانند این خون را تا 24 ساعت خارج از بدن نگهداری کنند در حالی که خون مصنوعی ساختار پودری دارد و تا سال ها قابل نگه داری است. مزیت دیگری که خون مصنوعی دارد این است که مانند خون طبیعی نیاز به هم خوانی با گروه خونی گیرنده ندارد و بعید به نظر می رسد که بتواند ویروس ها را با خود حمل کند . بنابراین به علت عفونت فاسد نمی شود. خون مصنوعی از خون طبیعی ساخته می شود. دانشمندان ماده اصلی حامل هموگلوبین را از گلبول های قرمز جدا کرده و با پلی اتیلن گلیکول ترکیب می کنند. در زمان تزریق نیز با موادی مانند سرم فیزیولوژیکی که در بدن واکنش ایجاد نمی کند آن را مخلوط کرده و به بیمار تزریق می کنند. گرچه هنوز راه نسبتآ طولانی تا ورود این ماده به بازار مانده است، ولی امید می رود با پژوهش های انجام شده این هدف هرچه سریع تر میسر شود.
یکی دیگر از زمینه های مسترک مهندسی پزشکی و پلیمر در زمینه لنز است. در حالت کلی دو نوع لنز در ساختمان چشم کار گذاشته می شوند که عبارتند از:

1- لنزهای تماسی
2- لنزهای درون چشمی

در سال های اخیر اکثرا تحقیقات در این زمینه بر روی لنزهای تماسی از جنس پلیمر با ترکیبات مختلف شیمیایی برای به دست آوردن نتایج مطلوب و زیست سازگاری لنز با چشم و قابلیت های بالای نفوذ اکسیژن، جذب آب، خواص مکانیکی، اپتیک و ... بوده است. در حالت کلی لنزها باید سه نوع سازگاری داشته باشند:

1- سازگاری بافتی : از نظر شیمیایی خنثی بوده، به بافت ها آسیب نرسانده و در بافت بدن تجزیه نشوند.
2- سازگاری اپتک: کاملآ شفاف بوده و قابلیت جذب UV را داشته باشند.
3- سازگاری مکانیکی: تحمل فشارهای زمان ساخت را داشته باشد و در حد نیاز انعطاف پذیر باشد.
در حالت کلی لنزهای تماسی به سه دسته تقسیم می شوند:
1- لنزهای نرم
2- لنزهای سخت
3- لنزهای RGP

لنزهای تماسی نرم محتوی آب بالاست و به همین علت انتقال اکسیژن افزایش می یابد ولی از سوی دیگر پایداری و دوام لنز کاهش می یابد. اکثر لنزهای تماسی نرم در بازار از PMMA ساخته می شود و الاستیسیته و انعطاف پذیریشان موط به توانایی جذب آبشان است . HEMA نیز در ساختار لنزهای شفاف، پایدار، غیر رسمی و آلرژیک با قابلیت جذب آب 60% کاربرد دارد. یکی از انواع لنزهای نرم، کنزهای رنگی می باشند که در اکثر موارد برای زیبایی به کار می روند. در ساخت این لنزها علاوه بر علوم مربوط به صنایع پلیمر، مباحث تکنولوژی و علوم رنگ نیز مطرح می گردد. در انواع مختلف لنزهای تماسی نرم هیدروژل ها مورد استفاده قرار می گیرند. دو مبنا برای هیدروژل ها وجود دارد:

1- این مواد باید محتوای آب بالایی داشته باشند تا بتوانند اکسیژن مورد نیاز قرنیه را از خود عبور دهند.
2- هیدروژل های پایه سیلیکونی که بتوانند اکسیژن را از خود عبور بدهند.

بنابراین همان گونه که مشاهده می شود. مباحثی مربوط به نفوذ پذیری پلیمرها، انعطاف پذیری آنها و سازگاری آنها در ساخت لنزها مطرح می شود.

لنزهای سخت نیز مانند لنزهای نرم از پلیمر و کوپلیمر ها ساخته می شود. این لنزها قابلیت انعطاف کمتری دارند ولی دید بینایی و دوام آنها از سایر لنزها بهتر است. در ابتدا این لنزها را از PMMA می ساخته ولی به علت نفوذ کم اکسیژن از آن، امروزه این لنزها را از کوپلیمرهای متیل متاکریلات و متاکریلات های سیکلوکسان آلکیل می سازند. البته استفاده از فلوئورین در ساخت این لنزها در حال بررسی است.

در سال های اخیر، با کشف کامپوزیت ها و مواد جدید، پیشرفت چشمگیری در زمینه دندانپزشکی نیز به وجود آمده است. امروزه اکثر افراد ترجیح می دهند به جای استفاده از آمالگام، از کامپوزیت هایی به رنگ دندان هایشان برای پر کردن دندانشان استفاده کنند. دندان های مصنوعی ساخته شده نیز از جنس کامپوزیت است و شاید به جرآت بتوان اقرار کرد پیشرفت های جدید دندان پزشکی مرهون پیشرفت در زمینه پلیمرها بوده است.

امروزه با گسترش عرصه فنآوری نانو، به ویژه در زمینه نانو مواد، کاربردهای زیادی برای این مواد علوم پزشکی مشاهده شده است و این مواد توجه محققین علوم پزشکی را نیز به خود جلب کرده است. در مهندسی پزشکی به ذراتی که اندازه آنها بین 1 تا 1000 نانومتر باشد، نانو ذره گویند. اندازه و شکل ذرات به نوع فرآیند و دستگاه های به کار رفته وابسته است. نانو ذرات می توانند به صورت کروی، استوانه ای و یا سایر اشکال مختلف به دست آیند. نانو ذرات می توانند به صورت فلزی یا غیر فلزی باشند. ولی از آنجا که در مباحث پزشکی بحث زیست سازگاری مطرح می شود، در اکثر موارد از نانو ذرات غیر فلزی و علی الخصوص پلیمری استفاده می شود.

منبع: نشریه P.E.T / برگرفته شده از سایت کاسپین




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

1- سیستم دارو رسانی کنترل شده (Controlled releas):
درمان های دارویی در صورتی که به صورت کنترل شده ، در زمان مشخص و در موضعی مشخص انجام شوند، احتمال آسیب رسیدن به سایر بافت ها کاهش یافته و عوارض جانبی درمان کمتر می شود و متعاقب آن هزینه های دارویی به حداقل می رسد. دو نوع از کاربرد نانو پلیمرها در این زمینه پیوند پروتئین با پلیمر و درخت سان ها هستند. در پیوند پروتئین با پلیمر، سر آب دوست پلیمر در محلول آبی مایسل هایی را به وجود می آورد که در آزاد سازی کنترل شده دارو کاربرد دارند. درخت سان ها نیز مولکول هایی با قطر 1 تا 10 نانومتر هستند که می توانند از منافذ عروق و بافت های کوچک در ابعاد نانو عبور کنند. در سیستم دارو رسانی کنترل شده ، ماده دارویی مورد نظر در یک غشا ء پلیمری زیست تخریب پذیر یا سازگار محاط شده است. آنکپسوله کردن به وسیله پلیمریزاسیون فاز داخلی ، میکرو امولسیون پلیمری ، پلیمریزاسیون ترکیبی و انتشار امکان پذیر است. محققین به دنبال ساختارهای هیدروژلی متخلخلی هستند که به وسیله یک پلیمر بتوانند یک ساختار با تخلخل در ابعاد نانو برای سیستم های رهایش دارو ایجاد کنند.

در حالت کلی ، نانو پلیمرهای مورد استفاده در رهایش کنترل شده دارو دو دسته اند:

• نانو پلیمرهای زیست سازگار
• نانو پلیمرهای زیست تخریب پذیر

نانو پلیمرهای زیست سازگار در بدن تخریب نمی شوند و یا سرعت تخریب آنها خیلی کم است. بنابراین باید به میزان خیلی کم از این ذرات استفاده کرد و یا امکان این مسئله را به وجود آورد که بعد از انتقال دارو این پلیمرها از بدن خارج شوند. در مقابل این دسته ، نانو پلیمرهای زیست تخریب پذیر پس از ورود به بدن به تدریج از بین رفته و دارو آزاد می شود.

2- داروهای پلیمری
از دو طریق می توان از نانو پلیمرها در این زمینه استفاده کرد. یکی استفاده از پلیمر فعال زیستی که مستقیمآ به صورت دارو عمل می کند و دیگری پیوند دارو با پلیمر است که از یک پلیمر محلول در آب ، یک عامل دارویی مناسب و یک اتصال گر تشکیل شده است.

3- اصول بازسازی رشد و بهبود بافت
همان گونه که بیشتر اشاره شد ، علم مهندسی بافت در پی تولید بافت های جدید و جای گذاری این بافت ها در بدن با عمل جراحی و یا تحریک بازسازی در محل مورد نظر است. مواد مورد استفاده در ابعادی بزرگتر از میکرون می باشند در نتیجه توانایی بازسازی بافت را ندارند. در صورتی که این مواد در ابعاد نانو مورد استفاده قرار گیرند ، از آنجا که ابعادی مشابه ترکیبات بافت های طبیعی دارند ، موفق تر عمل می کنند. بنابراین نانو پلیمرهای سنتزی به دلیل واکنشگری بالا و عملکردی مشابه پروتئین کنترل کننده رشد سلولی ، قابلیت ایجاد ساختار سه بعدی برای ایجاد بافت مورد نظر را دارند. هدف نهایی در این زمینه توانایی ایجاد اندام های مختلف مانند دریچه های نانو پلیمری قلب ، داربست استخوانی و غیره است. از جمله دستاوردهای علمی در این زمینه می توان به تولید غشای متخلل نانو فیبری مرتجع قابل جایگزینی بافت قلبی اشاره کرد.

در حالت کلی می توان مزایای استفاده از نانو تکنولوژی در علوم پزشکی را به دو دسته تقسیم کرد:

۱- به علت توانایی نفوذ به قسمت های مختلف بدن می توان از این ذرات د درمان بیماری های پوستی، عروقی و حتی لوازم آرایشی و بهداشتی نیز استفاده کرد.
2- به علت اندازه این ذرات محدودیتی برای پزشکان در زمینه تجویز دارو وجود ندارد.

قابل ذکر است بیشترین فروش نانو ذرات در صنایع داروسازی بوده است و طی 10 تا 15 سال گذشته صنایع دارو سازی بیش از 180 میلیارد دلار فروش داشته اند که تقریباً نیمی از آن متعلق به نانو تکنولوژی در واکسن سازی ، می توان امید آن را داشت که در سال های آتی ایران به جایگاه شایسته ای در زمینه نانو تکنولوژِی در زمینه پزشکی دست یابد. یکی دیگر از نکات مشترک مهندسی پزشکی و پلیمر در مواد هوشمند است. مواد هوشمند که یکی از جدیدترین زمینه های تحقیقاتی می باشند ، دید نوینی به بسیاری از محققین در زمینه های مختلف ارایه کرده اند. این مواد با قرار گرفتن در شرایط خاص مانند آلیاژهای حافظه دار که در واکنش به تغییر دما ، دچار تغییر شکل ناشی از تغییر فاز می شوند ، قابلیت حسگری و تحریک پذیری از خود نشان می دهند. پلیمرهای هوشمند نیز بخش مهمی از این مواد هستند. برای مثال از پلیمرهای الکترواکتیو در ساخت ماهیچه های مصنوعی استفاده شده است. گرچه در حال حاضر قدرت مکانیکی این ماهیچه ها ضعیف است اما امید آن می رود که در آینده بتوان از این ماهیچه های مصنوعی استفاده کرد. پلیمرهای هوشمند دیگری که در پزشکی می توانند مورد استفاده قرار گیرند، هیدروژل های حساس به تغییرات PH ورودی است. از این هیدروژل ها می توان در سیستم رهایش کنترل شده دارو استفاده کرد. این هیدروژل ها (مانند ترشح انسولین براساس میزان گلوکز خون) می توانند بر اثر واکنش های مختلف بدن داروهایی در بدن ترشح کنند.

علاوه بر مباحث ریزتر و تخصصی تر که در بالا ذکر شد ، می توان به استفاده از پلیمر در ساخت لوله های مختلف تصویر برداری پزشکی ، تجهیزات پزشکی ، سرنگ ها و اندام های مصنوعی نیز اشاره کرد. یکی دیگر از زمینه های مهم کاربرد پلیمر در زمینه بسته بندی این تجهیزات ، داروها و ... است. به صورتی که آلودگی وارد نشده و شرایط رشد ویروسها فراهم نشود. همان گونه که در این مقاله بحث شد ، پیوند علم پلیمر با مهندسی پزشکی و ساخت تجهیزات پزشکی ناگسستنی است و به جرات می توان گفت یکی از زمینه های مهم و کاربردی این علم در همین زمینه است.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

انشمندان ایرانی موفق به ساخت نای مصنوعی از طریق مهندسی بافت و کشت سلولی بر روی داربست مصنوعی نای شدند.


در مـراسـم مـعـرفی این دستاورد جدید ایرانی، که روز  پنجشنبه 12 آذر ماه و در حضور علی اکبر ولایتی رئیس بیمارستان مسیح دانشوری، علیرضا زالی رئیس دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی و محمدرضا مسجدی دبیرکل اتحادیه جهانی سل و بـیـمـاری هـای تـنـفسی توسط جلال الدین غنوی مبتکر نای مصنوعی معرفی شد، تاکید شد که این دستاورد علمی برای اولین بار در جهان در ایران به دست آمده است و می تواند سرآغاز فرضیه های نو در دانش مهندسی بافت در دنیا باشد. 
عـلـی اکـبـر ولایـتـی دربـاره ایـن نـوآوری علمی توضیح داد <از 10 سال پیش کار مطالعات پروژه نای مصنوعی توسط دکتر غنوی در بیمارستان مسیح دانـشـوری شـروع شـد زیـرا ایـن بـیـمارستان مرکز اصلی درمان بیماریهای تنفسی در کشور است و بـیـمـارانـی هـسـتـنـد کـه روشـهـای درمـانـی فـعلی و جراحی به آنها جواب نمی دهد.> 

 عملکرد نای مصنوعی  


وی ادامه داد <در این مرکز پیوند نای هم انجام می شود اما برای پیدا کردن نای مناسب اول باید دید که نای دهنده با گیرنده سنخیت دارد یا نه و حتی اگر چنین باشد باز هم گیرنده نای باید تا آخر عمر دارو مصرف کند تا پیوند پس نزند اما اگر موفق می شدیم نای مصنوعی را با استفاده از سلولهای بنیادی خود فـرد بسـازیم در این صورت این مشکل بر طرف مـی‌شـد و ایـن فکـر اولیه دستیابی به این نوآوری جدید علمی بود.>  ‌ولایتی اضافه کرد <نای، مجرای تنفس است که 12 سانتی متر طول دارد و گر چه طول آن کم است اما حیاتی ترین نقش را در انتقال هوا به ریه ها دارد، در کشور ما علاوه بر افرادی که دچار بیمارهای مختلف تنفسی هستند، جانبازان شیمیایی زمان جنگ نیز هستند که گاهی مجبوریم برای آنها لوله تراشه به جای نای بگذاریم اما این لوله ها نیز بعد از مدتی دچار تنگی می شوند و به عروق اطراف آسیب می رسانند که این تنگی نفس ثانویه نیز نیازمند عمل جراحی مجدد است.> 
رئـیـس بـیـمـارسـتان مسیح دانشوری گفت <در زمان حاضر برای باز کردن نای از لیزر استفاده می شـود اما گاهی این درمان هم جواب نمی دهد و چـاره ای جـز تـعـویـض نـای نـیـسـت.>  ‌وی گفت <نوآوری که دکتر غنوی و همکاران او در این مرکز انجام دادند این است که توانستند برای اولین بار در دنیا، تراشه و ساختار نای مصنوعی را با استفاده از پلیمرهای شبیه غضروف اصلی نای بسازند و بعد بـر روی ایـن اسـکـلـت اصـلـی کـه فـاقـد سـلـولهای مجرای نای است، سلولهای بنیادی را کشت کنند.>  ‌وی افزود: <پس از کشت سلولهای بنیادی که از اعضای خود فرد گرفته می  شود، آن را در شکم خود فرد درون پرده صفاقی می کارند تا سلولها رشد کنند و پس از 6 ماه یک نای کامل با سلولهای خود فرد به دست می آید که آن را بر می دارند و به جای نای از بین رفته خود بیمار پیوند می زنند. دکتر غنوی و همکارانش در این طرح برای اولین بار در دنیا تراشه و ساختار نای مصنوعی را با استفاده از پلیمرهای شبیه غضروف اصلی نای تولید کرده و پس از آن، سلول های بنیادی گرفته شده از خود بیمار را روی اسکلت اصلی که فاقد سلول های مجرای نای است کشت داده و در نهایت پس از چـنـد مـاه، بـافـت نای با سلول های خود بیمار به دست آمده است، <‌لازم به ذکر است در پیوند نای برای پیداکردن عضو مناسب برای پیوند باید میان نای دهنده با گیرنده عضو سنخیت وجود داشته باشد و حتی در این صورت نیز گیرنده  نای باید تا آخر عمر دارو مصرف کند ولی این نای مصنوعی چون با استفاده از سلول های خود بیمار ساخته شده است و همان بافت نای طبیعی را دارد، خطر رد پیوند در آن وجود ندارد. 
نای تولید شده همان بافت نای طبیعی را دارد و از هیچ گونه سلول اضافی برخوردار نیست  .>


نای مصنوعی شایسته جایزه نوبل است 


عـلـیـرضـا زالـی، رئـیـس دانـشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی نیز در<این مورد گفت: این دستاورد بـــزرگ عــلـمــی یــک نــوآوری جــدیــد در عــرصــه مــهـنــدســی بــافــت اســت کــه بــرای اولـیــن بــار در بیمارستان مسیح دانشوری دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی انجام شده است و می تواند زمینه ساز چند فرضیه جدید علمی در این عرصه باشد که در صورت موفقیت نهایی آن حتی می تواند کاندیدای جـایـزه نـوبـل پزشکی شود و این هدیه دیگری از جامعه پزشکی ایران به دنیاست.> 

جـــلال الــدیــن غـنــوی، مـحـقــق و مـبـتـکــر نــای مـصنوعی نیز در این مورد توضیح داد <مهمترین مـرحـلـه ایـن پـروژه سـاخـت مـاتریکس یا ساختار اصـلـی غضروف نای بود که پس از چندین سال تلاش بالاخره توانستیم به بهترین ساختار که دقیقاً مانند ساختار غضروف نای اصلی است که خدا آفریده است برسیم به طوری که اسکلت ساخته شده حتی در زیر میکروسکوب نیز با اسکلت نای طبیعی تفاوتی ندارد.> 
وی گفـت <سلـولهـای بنیـادی کـه بـر روی ایـن تـراشـه کـشت می شوند، رشد می کنند و متراکم می‌شوند و پس از 6 ماه کاملاً یک نای واقعی به دست می آید که می تواند به جای نای فرد بیمار پیوند شود.> 

 نای مصنوعی، امسال برای گوسفند سال آینده برای انسان


غنوی افزود <نای مصنوعی تاکنون بر روی 6 گوسفند پیوند زده شده است که در دو گوسفند اول کـه در مـراحـل اولـیـه تـحـقـیـق بـودنـد این آزمایش موفقیت آمیز نبود و مردند اما استفاده از این روش بـر روی 4 گـوسـفـنـد بـعـدی نـتـیـجـه داد و پیوند با مـوفـقـیـت انـجام شد و اکنون هر 4 گوسفند زنده هستند.>  ‌وی ادامه داد:<مرحله بعدی آزمایش و پیوند با استفاده از این روش جدید بر روی انسان است که امیدواریم تا قبل از 22 بهمن سال آینده خبر موفقیت پیوند نای مصنوعی بر روی انسان را به جهانیان اعلام کنیم.>  ‌وی گفت: <این تجربه نشان داد که هر چه حیوانی که پیوند نای مصنوعی بر روی آن انجام می شود جوانتر باشد رشد سلولهای بنیادی بهتر انجام می شود و پیوند زودتر جواب می دهد.>  ‌محمدرضا مسجدی، دبیر کل اتحادیه جهانی سل و بیماریهای تنفسی نیز در این مورد گفت: <این روش به طور قطع برای اولین بار در دنیا در ایران انجام می شود و تـولـیـد نـای مـصـنوعی از طریق کشت سلول‌های بنیادی قطعاً دستاورد بومی دانشمندان ایران است.>  ‌وی گـفـت: <نـمـونـه دیـگـر ایـن تلاش چند ماه پیش توسط یک گروه محقق فرانسوی در استکلهم معرفی شد که در آن روش، 10 سانتی متر از آئورت بیمار را بـریـدنـد و بـه جـای نـای پـیـونـد زدنـد و واقـعاً قدرت خداست که همگی مشاهده کردیم که آئورت تبدیل به نای شد.>
دکـتـر جـلال الـدیـن غـنـوی، مـحقق و مجری این پروژه افزود: <مقدمات اولیه این پیوند در حال انجام است که سه بیمار شامل یک پسر بچه، یک دختر بچه و یک نوجوان زیر 20 سال برای این پیوند انتخاب شده اند که بر اساس نظر ما پسر بچه برای انجام این پیوند مناسب تر است.> 
عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی تصریح کرد: <پیوند نای به طور مطلق در هیچ کشوری انجام نشده است؛ البته پس از اعلام ساخت نای مصنوعی توسط مرکز تحقیقات مهندسی بافت بیمارستان مسیح دانشوری، کشور اسپانیا مدعی شد کــه تــوانـسـتــه نــای مـصـنــوعــی تـولیـد کنـد کـه بعـدهـا مـشـخـص شـد کـه نـایـژه تـولـیـد کرده است، بنابراین تاکنونی کسی نتوانسته به موفقیت ایران دست یابد.>


ساخت ماتریکس با ساختار اصلی غضروف نای مهمترین مرحله ساخت نای مصنوعی  


دکتر غنوی در ادامه این نشست در باره ساخت اولین نای مصنوعی توضیح داد: <تراشه( نای گرفته شده ازجسد)را برای مراحل اولیه کار دریافت کردیم و پس از از میان بردن سلول های داخلی آن ساختار بدون سلول را در دو مرحله از غضروف‌های خود نای فرد گیرنده گرفتیم و به دو روش رشد دادیم و آن را در درون پرده چادرینه و پرده صفاقی پیچیده و در درون شکـم حیـوان  بـا استفـاده از این پرده که خود عضوی است که نقش خون رسانی و تغذیه این عضو پیوندی را بر عهده داشت قرار دادیم .>
وی افزود: <پس از آنکه  عمل تکه برداری انجام شد  و اطـمـیـنــان از تـکــامــل رشــد مـجـمــوعــه مــاتــریـکـس ( داربست سلولی مورد نظر ) حاصل شد ،سلول های غضروفی تکثیر یافته و شکل نای به خود گرفتو در واقع این آزمایش ما را به جهتی  کشاند که سلول زنده در تقابل با یک ساختار غیر زنده به سمتی سوق می یابد که محقق می خواهد .>
دکتر غنوی در خصوص دستاوردهای این پیوند گفت: < تقریبا ما اولین کشوری هستیم که چنین ارگان مصنوعی کاملی را پیوند خواهیم زد و این مهم است که مانند سایر کشورها از طریق سلول های بنیادی ساختار یک ارگان را به دست نیاورده ایم و یا به عنوان مثال سلول بنیادی را به ساختاری مثل کبد نزده تا به سلـول کبـد و یا ساختاری از کبد دست یابیم، بلکه تـــوانـسـتـــه ایـــم ارگـــان جــدا و کــامـلــی را کــه تـمــامــی مشخصات را داشته باشد، تولید کنیم.> 
وی در خـصــوص انـتـخـاب بیمـاران بـرای پیـونـد خاطرنشان کرد: <تمامی بیماران انتخاب شده به تایید کمیته اخلاق پزشکی رسیده اند و کسانی هستند که کاری برای آنها نمی شود کرد و پیوند، آخرین مرحله درمان آنها محسوب می شود.> 
غنوی در پایان تصریح کرد: <بر اساس تفاهمی که بـیـن مـرکـز تـحـقـیـقـات مـهـنـدسی بافت و بیمارستان <مسیح دانشوری> صورت گرفته امیدواریم این عمل تا قبل از 22 بهمن با موفقیت در این بیمارستان انجام شود.>  ‌ ‌رئیس دانشگا ه علوم پزشکی شهید بهشتی  ساخت نخستین نای مصنوعی را دستاوردی ناشی از مهندسی بافت دردانشگاه دانست  و  از دکتر غنوی به عنوان یکی از ذخایر علمی کشور یاد کرد که زمینه خود اتکایی علمی را فراهم می آوردو گفت : <این اتـفـاق سـر آغـاز دو فـرضـیـه جـدیـد عـلـمـی در زمـیـنه مهندسی بافت است که به عنوان فرضیه های بنیادین تحولی را در این  زمینه در پزشکی ایجاد می کنند که کـامـلا بـومـی ایـران و بـیـمارستان مسیح دانشوری و دانشگاه می باشد.>  ‌ ‌ دکتر زالی با بیان این مطلب که با توسعه تکمیلی این پروژه راه برای بازسازی و ایجاد بافت های جدید فراهم میشود اظهار کرد: <در آینده نزدیک در زمینه مهندسی بافت حرف های نویی را خـواهـیـم داشـت .>دکتر مسجدی ، قا ئم مقام مرکز آموزشی ،پژوهشی ودر مانی سل و بیماریهای ریوی در ایـن نشست اظهار کرد: <امروز روز پر افتخاری برای جامعه پزشکی محسوب می شود و پس از 10 ســال تــلاش مـجـدانـه دکـتـر غـنـوی و هـمـکـارانـشـان تحـولـی در آینده بیماری‌های دستگاه‌های تنفس و مجموعه مربوط به آن اتفاق می‌‌افتد واین تحول و رهاوردی که امروز مطرح می شود افق جدیدی را در سطح بین المللی معرفی می سازد  و امید وارم در آینـده نـزیـک از تجـربـه حیـوانـی بـه تجـربه انسانی برسیم و این امر را تداوم دهیم که از افتخارات ایران ، دانشگاه و مرکز خواهد بود>




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

پژوهشگران پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی با استفاده از نانو ذرات سیلیکا موفق به تولید کامپوزیت های مقاوم و شفاف برای مصارف دندانپزشکی و افزایش خواص مکانیکی کامپوزیت های دندانپزشکی شدند که این محصول در مرحله تجاری سازی قرار دارد.

دکتر محمد عطایی مجری این طرح با تاکید بر اینکه با اصلاح نانو سیلیکا موفق به تولید موادی هم رنگ دندان و مقاوم برای پر کردن دندان شدیم افزود : نانو سیلیکایی که برای تولید این کامپوزیت به کار می رود به دلیل ریز شدن ذرات سطح زیادی را اشغال می کنند به طوری که به ازای هر گرم نانو سیلیکا، ۲۰۰ تا ۳۰۰ متر مربع سطح دارند. بنابراین وقتی با رزین و یا پلیمری مخلوط می شوند نمی توان با مقادیر مورد نظر فیلر (مواد پر کننده) مخلوط کرد.

وی، فیلرها را عامل افزایش خواص مکانیکی کامپوزیتهای دندانپزشکی دانست و اظهار داشت: این امر باعث می شود موادی که به عنوان پر کننده (فیلر) در دندان قرار می گیرند به مرور زمان از دندان جدا شوند. در این صورت مایعات دهانی در آن نفوذ و پوسیدگیهای ثانویه ایجاد می کند. از این رو برای برطرف کردن این مشکل و افزایش میزان فیلر در کامپوزیت، ذرات نانوسیلیکا را به هم چسباندیم و در نهایت ساختار متخلخلی ایجاد شد.

عطایی با اشاره به ویژگیهای این مادۀ جدید اضافه کرد: این ماده دارای سطح متخلخل است و وقتی با رزین یا مونومر مخلوط می شود رزینها به داخل تخلخلها وارد و گیر مکانیکی خوبی ایجاد می شود ضمن آنکه فیلر پذیری کامپوزیت را افزایش می دهد که در این صورت خواص مکانیکی خوبی را ایجاد می کند.

وی همچنین از آغاز تجاری سازی این محصولات خبر داد و یادآور شد: به منظور تجاری سازی محصولات جدید در پژوهشگاه پلیمر، گروه ویژه ای شکل گرفته است که تجاری سازی این نانو کامپوزیت ها از نمونه های این محصولات را انجام می دهند.

این محقق افزود: تمامی مراحل تولید ایده، اجرا، تست های آزمایشگاهی و تست روی دندان انجام شده و ساخت کامپوزیتهای نانو در مرحله عملیاتی است که در صورت فراهم بودن زمینه های مناسب این محصول در پژوهشگاه تولید می شود و اگر نتوانستیم نسبت به فروش دانش فنی آن اقدام می شود.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

پژوهشگران کشور با استفاده از نوعی پلیمر موفق به تولید زخم بندهای آنتی باکتریالی شدند که به سرعت زخم را ترمیم کرده و زیبایی پوست را در حین ترمیم حفظ می کند.

به گزارش خبرگزاری مهر، مهندس عادله قلی پور کنعانی – مجری طرح در این باره توضیح داد: این زخم بند حاوی هزاران نانولیف بوده که به صورت تصادفی روی هم قرار گرفته اند و از یک پلیمر طبیعی به نام کیتوسان تهیه شده است که یک هیدروژل است. بنابراین به دلیل وجود تخلخل در شبکه سه بعدی آن و ماهیت هیدروژل، زخم بند پس از جذب مایعات، مقداری متورم شده و رطوبت را در خود حفظ می کند. در نتیجه در تمام مراحل ترمیم، سطح زخم تا حدی مرطوب می ماند که این امر موجب می شود زخم بند روی زخم نچسبد و عبور و مرور هوا و اکسیژن روی آن به آسانی صورت گیرد. بدین ترتیب زخم در مدت زمان کمتر و به شکل بهتری ترمیم خواهد شد.

وی به جزئیات این پژوهش اشاره کرد و افزود: ابتدا محلول پلیمری (مخلوط کیتوسان با پلی وینیل الکل) در نسبت های مختلف تهیه شد سپس فرایند الکتروریسی، صورت گرفت، به طوریکه سرنگ حاوی پلیمر روی یک پمپ سرنگ (دیجیتالی یا مکانیکی) قرار گرفته و با استفاده از یک منبع ولتاژ بالا با اعمال ولتاژ متوسط ۱۵ تا ۲۰ کیلوولت، نانوالیافی در سطح جمع کننده جمع شد. نانو لیفی که از این روش به دست آمد برای بررسی های مرفولوژیکی، تحت آزمایش های مختلفی قرار گرفت.

قلی پور تاکید کرد: در این پژوهش از پلیمر زیست سازگار و طبیعی کیتوسان با وزن مولکولی بالا برای تولید محصول استفاده شد که با توجه به وزن مولکولی بالا نسبت به موارد پیشین خود از استحکام فیزیکی و مکانیکی مناسب تری برخوردار بوده است..

مجری طرح به مزایای دیگر این زخم بند اشاره و خاطر نشان کرد: این زخم بند دارای خاصیت آنتی باکتریال است و می تواند از رشد باکتری های تولید کننده عفونت جلوگیری کند. همچنین جاذب مایعات مانند خون و چرک از روی زخم است و به دلیل عبور اکسیژن از روی سطح زخم و وجود تخلخل در ساختار نانولیفی آن موجب تسریع در ترمیم زخم و همچنین حفظ زیبایی پوست در حین ترمیم می شود




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

جراحان مرکز پزشکی دانشگاه دیویس کالیفرنیا نشان داده اند که ماهیچه‌های مصنوعی قادرند توانایی پلک زدن بیماران مبتلا به فلج صورت را به آنها بازگردانند. این امر می‌تواند برای هزاران نفری که هر ساله بر اثر وجود صدمات، سکته، جراحت عصب صورت و یا عمل جراحی قادر به بستن پلک خود نیستند، مفید باشد. بعلاوه می‌توان از این روش که در آن از ترکیب الکترود و پلیمرهای سیلیکونی استفاده می‌شود، به منظور ساختن ماهیچه‌های مصنوعی برای کنترل سایر نقاط بدن استفاده نمود. این روش‌های جدید بصورت مقاله ای در نشریه جراحی پلاستیک صورت توضیح داده شده است.


تراویس جراح پلاستیک صورت دانشگاه دیویس و گروه Otolaryngology (جراحی سر و گردن) می‌گوید: “این اولین گام استفاده از ماهیچه‌های مصنوعی در یک سیستم بیولوژیکی است. اما امکان استفاده از این تکنولوژی در بسیاری از زمینه‌ها وجود دارد.” در مطالعه انجام شده، Tollefson و همکارانش به دنبال گسترش و طراحی دستگاه‌هایی برای استفاده از ماهیچه‌های مصنوعی پلیمری فعال الکتریکی (EPAM) در بدن انسان هستند که به طور تجدید پذیر و ماندگار توانایی پلک زدن را فراهم می‌کند، از چشم محافظت می‌کند و ظاهر صورت را بهبود می‌بخشد. EPAM تکنولوژی نوظهوری است که می تواند برای ترمیم حرکات صورت در بیماران مبتلا به فلج استفاده شود .پلیمرهای فعال الکتریکی مشابه ماهیچه‌های انسان بر اثر تغییر ولتاژ ورودی منبسط و منقبض می‌شوند. برای افراد مبتلا به انواع دیگر فلج، استفاده از ماهیچه‌های مصنوعی می‌تواند توانایی لبخند زدن یا کنترل مثانه را به آنها باز گرداند. صورت‌های احیا شده اولین گام طبیعی در گسترش ماهیچه‌های مصنوعی برای کنترل قسمت‌های دیگر بدن است. Senders می گوید: عضلات صورت به نیروهای نسبتاً کم، بسیار کمتر از نیروی مورد نیاز برای حرکت انگشتان دست و یا خم کردن بازو، نیاز دارند.

پلک زدن یک بخش ضروری برای حفظ سلامتی چشم است. پلک سطح چشم را تمیز می‌کند و سبب گسترش اشک در سرتاسر قرنیه می‌شود. بدون این روانکاری، چشم به زودی در خطر ابتلا به زخم قرنیه قرار می‌گیرد که می‌تواند در نهایت موجب کوری شود. پلک زدن غیر ارادی چشم توسط یک عصب جمجمه کنترل می‌شود. در بیشتر بیماران مبتلا به فلج دائم پلک، عصب به علت تصادف، سکته، و یا عمل جراحی برای برداشتن تومور صورت، صدمه می بیند. بسیاری از افراد عصب عامل دیگری در نزدیکی این عصب ندارند که بتواند جایگزین آن شود و به بسته شدن چشم کمک کند. افراد دیگر با سندرم Mobius متولد می‌شوند که مشخصه آن اعصاب رشد نیافته‌ی صورت است. این افراد قادر به پلک زدن و لبخند زدن نیستند. از کار افتادگی پلک در حال حاضر توسط یکی از دو روش درمان می‌شود؛ یکی از آنها انتقال ماهیچه‌های عضلات ساق پا به صورت است. با این حال، این روش به شش تا ده ساعت عمل جراحی نیاز دارد، سبب ایجاد زخم‌های ثانوی می‌شود و اغلب برای افراد مسن و یا بیماران ضعیف نامناسب است. روش‌های درمانی دیگری مانند بخیه وزنه‌های کوچک طلا در داخل پلک وجود دارد. این وزنه به کمک گرانش به بسته شدن چشم کمک می‌کند. این روش در بیش از ۹۰ درصد از بیماران موفقیت آمیز بوده است، با این حال منجر به آهسته‌تر شدن حرکات چشم نسبت به حالت معمول می شود و ممکن است پلک زدن دو چشم با یکدیگر هماهنگ نباشد. همچنین برخی از بیماران هنگام خواب به سختی پلک‌های خود را بسته نگه می‌دارند. هرسال در ایالات متحده، ۳۰۰۰ تا ۵۰۰۰ نفر تحت این عمل جراحی قرار می‌گیرند، در نتیجه ممکن است از درمان‌های جایگزین بهره‌مند شوند.

در این مطالعه، Senders و Tollefson از روش جدیدی برای درمان توانبخشی پلک‌ها در سکته‌های دایمی صورت استفاده کردند. در این روش یک حلقه (sling) دور پلک قرار می گیرد. این حلقه به وسیله یک ماهیچه مصنوعی تحریک شده و موجب پلک زدن می شود. این حلقه توسط یک پیچ کوچک تیتانیومی به اسکلت کوچک چشم پیچ می شود. حلقه به ماهیچه مصنوعی متصل است. نیرو و تکانه لازم برای بستن پلک‌ها با استفاده از این حلقه در محدوده نیروی ماهیچه های مصنوعی است.

پلک زدن با کمک ماهیچه مصنوعی پلیمری

یک حلقه دور پلک چشم چپ قرار دارد که به دستگاه ماهیچه مصنوعی پلیمر فعال الکتریکی (EPAM) متصل شده است. منبع تغذیه و ماهیچه مصنوعی درحفره گیجگاهی قرار دارند. هنگامی که چشم راست پلک می زند یک سنسور الکتریکی، سیگنالی را برای فعال کردن EPAM به سمت باطری می فرستد.

ماهیچه مصنوعی مورد استفاده از سه لایه تشکیل شده و در دهه ۱۹۹۰ ساخته شده است. لایه داخلی یک تکه از آکریلیک یا سیلیکون نرم است که با گریس کربن پوشیده شده است. با اعمال جریان الکتریکی، جاذبه‌های الکتروستاتیک سبب می‌شود که لایه‌های بیرونی همدیگر را کشیده و سبب فشرده شدن مرکز نرم می‌شود. این حرکت سبب می شود تا ماهیچه مصنوعی منبسط شود. با قطع جریان ماهیچه منقبض شده، حلقه دور پلک صاف شده و چشم پلک می‌زند. هنگامی که دوباره جریان برقرار می شود، ماهیچه استراحت می‌کند و مرکز نرم دوباره به شکل اولیه خود باز می‌گردد.

طبق گفته Tollefson مقدار نیرو و حرکات ایجاد شده توسط ماهیچه‌های مصنوعی بسیار شبیه به ماهیچه‌های طبیعی هستند. منبع باطری قرار گرفته در بدن شبیه به ایمپلانت‌های استفاده شده در گوش است.

برای بیمارانی که یک چشم آنها فعال است، یک سنسور سیمی به چشم سالم متصل می‌شود و پالس‌های طبیعی پلک زدن را به ماهیچه مصنوعی منتقل می‌کند. برای بیمارانی که کنترل هیچ یک از چشمان خود را ندارند، یک ضربان ساز شبیه به آنچه در تنظیم ضربان قلب بکار می‌رود، چشمان را با سرعت ثابتی وادار به پلک زدن می‌کند.

محققان در حال حاضر این تکنیک را بر اجساد و حیوانات بررسی می‌کنند. آنها برآورد کردند که این تکنولوژی ظرف پنج سال آینده در دسترس بیماران قرار خواهد گرفت.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

محققان دانشگاه واشنگتن موفق شدند سامانه ای نوین جهت رهایش مقادیری کم از دارو در نقاط مشخصی از بدن طراحی کنند که کاربرد های زیادی از جمله کنترل تومورهای سرطانی خواهد داشت.

در این روش مقادیر جزئی از دارو در یک نانوکپسول قرار می گیرد که از طلا قالبگیری شده و دارای منافذی در کنج های خود می باشد و با استفاده از پلیمر هوشمندی پوشیده شده است.

پلیمر بکار رفته در این روش پلی(N-ایزو پروپیل اکریل آمید) و مشتقات آن است. این پلیمر دارای یک دمای بحرانی است و دراین دما دچار یک تحول فازی می گردد، به طوری که زیر دمای بحرانی پلیمر آب دوست بوده و مطابق شکل با پخش شدن لیف های پلیمر در آب، سوراخ های نانو کپسول پوشانده شده و مانع از خروج دارو می گردد. در حالی که بالای دما بحرانی پلیمر آب گریز بوده و جمع می گردد و در نتیجه دارو آزاد می شود.


در اثر تابش نور لیزر، دمای نانوکپسول به دمای بحرانی رسیده و منافذ باز شده و دارو آزاد می شود. با قطع لیزر دوباره منافذ توسط زنجیرهای پلیمر پوشده شده و رهایش دارو متوقف می گردد.

دمای بحرانی پلیمر با تغییر نسبت اجزا در ساختار زنجیر، قابل تنظیم بوده و برای مصارف پزشکی بین ۳۷ تا ۴۲ درجه سانتی گراد تنظیم می گردد. به محض اینکه نانو کپسول به محل مورد نظر رسید، با استفاده از اشعه فرو سرخ نزدیک که جذب طلا می گردد، گرم شده و در نتیجه دارو آزاد می گردد. البته با تنظیم قدرت لیزر می توان سرعت رهایش را کنترل نمود. همچنین از آنجاییکه امواج فروسرخ نزدیک توسط بافت های بدن جذب نمی شوند، این امواج تا چند اینچ درون بدن نفوذ کرده و در نهایت توسط ذرات طلا جذب می شوند. تاکنون از این نانوکپسول ها برای درمان سرطان سینه و کشتن باکتری های مضر داخل دهان و گلو استفاده شده است. جزئیات این کار تحقیقاتی در مجله Nature Material به چاپ رسیده است.


تصویر TEM نانوقفس های طلا که با کوپلیمری از پلی اکریل آمید پوشانده شده است.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی


محققان دانشگاه میشیگان با روش رشد لایه به لایه کپسول‌های پلیمری؛ فرآیندی برای بدام انداختن داروهای نانوبلوری که حلالیت ناچیز دارند، به دست آورده‌اند. فناوری لایه به لایه اجازه می‌دهد تا با دقت، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ویژه کپسول را برای انتقال دارو به مکان‌های مشخص و بهینه کنترل شوند.

James Baker و همکارانش راهکار لایه به لایه را برای ساخت نانوکپسول‌های دکستران حاوی عامل ضدسرطان 2-متوکسی استرادیول (2-ME)، (مولکولی که در آب نامحلول است و رسانش آن به تومورها مشکل‌زا است) استفاده کرده‌‌اند.2-ME  همچنین به سرعت توسط بدن به شکل دیگری که فعالیت ضدسرطانی کمی دارد متابولیزه‌ می‌گردد.
بنا به این گزارش در نشریه Molecular Pharmaceutics، محققان نانوبلور‌های دارو را با مولکول‌های چربی باردار روکش دادند، که طرف چرب این پوشش به سطح نانوبلورهای دارو چسبیده است، در حالی که طرف باردار آن باعث ایجاد سطحی، برای رسوب‌دهی لایه‌های پلیمری دکستران می‌شود. آزمایش‌ها با سلول‌های سرطانی تیروئید نشان داد که بلور‌های داروی کپسول شده،‌ همه فعالیت‌های ضد سرطانی دارو را حفظ کرده است.
محققان این فرمولاسیون را در تومورهای موش‌ها آزمایش کردند. آنها همچنین این تحقیقات را با پوشش‌های پلیمری مختلف، به منظور اندازه‌گیری اثر بار سطح کپسول و دیگر خصوصیات شیمیایی مؤثر بر پارامترهای دارورسانی مانند هدف‌گیری تومور و توزیع زیستی دارو انجام دادند.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

محققان چینی نوعی از هیدروژل‌های شبکه شده توسط آپتامر* را ساخته‌اند که با قرار گرفتن در معرض مقدار کمی از کوکائین رنگ آنها از آبی یا قرمز روشن تا بی‌رنگ تغییر می‌کند. در این روش هیچ آزمون پیچیده‌ای نیاز نیست و انتظار می‌رود که این ژل‌ها ‌تست‌های بصری سریعی را برای شناسایی مقدارهای کمی از مولکول‌هایی نظیر دارو، مواد منفجره یا آلودگی آبها‌، فراهم کند.

اساس کار این روش در شکل (۱) نشان داده شده است. دو قطعه DNA یا همان رشته‌های A و B به زنجیر خطی پلی آکریل آمید پیوند زد می‌شوند تا رشته‌های پلیمری A و B ، یعنی PS-A و PS-B، را ایجاد کنند. رشته‌های DNA در A و B مکمل برخی از زنجیرهای آپتامر یک DNA هستند. با اضافه شدن آپتامر Linker-Apt واکنش پیوند زنی رشته‌های A و B با زنجیر آپتامر شروع می‌شود، در نتیجه پلیمر خطی پلی آکریل آمید دچار اتصال عرضی می‌شود. با پیشرفت فرایند پیوند زنی، درصد شبکه‌ای شدن افزایش می یابد، که منجر به افزایش ویسکوزیته محلول می‌شود. در نهایت پلیمر بصورت ژل در می‌آید. با وارد شدن یک ماده هدف به سامانه، آپتامر به آن ماده متصل می‌شود و بواسطه کاهش چگالی اتصالات عرضی ناشی از بهم چسبیدن هدف و آپتامر، ساختار ژل از بین می‌رود.

در صورتیکه یک آنزیم بهمراه آپتامر به سامانه اضافه شود، آنزیم در داخل شبکه سه بعدی هیدروژل بدام می‌افتد. (در شکل۱ آنزیم با نماد صورتی نشان داده شده است.) با اضافه شدن ماده هدف و حل شدن ژل، آنزیم آزاد می‌شود و می‌تواند بعنوان یک علامت شناسایی عمل کند. با انجام یکسری کارها، به سامانه‌ای می‌رسیم که با چسبیدن هدف یک واکنش آنزیمی انجام می‌شود که منجر به تغییر رنگ زمینه می‌شود. در نتیجه با این کار یک شناساگر بصری ساخته‌ایم. بدلیل اینکه این پلاتفورم رنگی هیدروژلی شبکه شده با آپتامر می‌تواند در معرض هدف هر لیگاندی که آپتامر مربوط به آن وجود دارد، قرار گیرد، انتظار داریم که از آن برای کاربردهای شناسایی زیادی در زمینه های مختلف استفاده شود.
هیدروژل‌های شبکه شده بعنوان شناساگرهای بصری

شکل ۱٫ نحوه عملکرد هیدروژل‌های شبکه شده بعنوان شناساگرهای بصری

در این کار ماده هدف کوکائین انتخاب شد و بر اساس آن آزمایشات صورت گرفت. بمنظور دست یافتن به تغییر رنگی محسوس با فروپاشی ژل، محققان نانو ذرات طلا را در ساختار آن گیر انداختند. با فرار این ماده ژل روشن می‌شود. برای بهبود عملکرد، این تیم تحقیقاتی آنزیم‌های آمیلاز را در ساختار ژل گیر انداختند. سپس ژل را با آمیلوز و ید برنگ آبی تیره در آوردند. همزمان با فروپاشی ژل، آنزیم آزاد می‌شود و آمیلوز فرو می‌پاشد و رنگ ژل تغییر می‌کند.

تغییر رنگ هیدروژل بواسطه وجود مولکول‌های کوکائین

شکل۲٫ تغییر رنگ هیدروژل بواسطه وجود مولکول‌های کوکائین

بر اساس گفته محققان با استفاده از این روش ظرف مدت ده دقیقه می‌توان مقداری به کمی تنها ۲۰ گرم از کوکائین را بصورت بصری شناسایی کرد، که قابل مقایسه با دیگر روش‌های معمول است که نیازمند دستگاه‌های پیچیده می باشند. با این وجود، با تلفیق آپتامرهای مختلف در ژل، پتانسیل خوبی در آن ایجاد می‌شود که آنرا برای شناسایی مواد مختلف توانا می‌سازد. کالین مککوی در دانشگاه کوین انگلیس می‌گوید: « در صورتی که آپتامرهای مناسبی برای این سیستم تهیه شود، می‌تواند برای شناسایی مولکول‌های کوچک زیادی بکار رود.»

قیمت کم و کاربرد آسان، این روش را برای کاربردهای زیادی از امنیت فرودگاه‌ها تا شناسایی بیماری در مناطق سانحه دیده، آماده کرده است. مککوی می‌گوید: “رفتن بسوی ابزارهای کمی بجای ابزارهای کیفی نسبتاً آسان است که این موضوع پیشرفتی واقعی است”. محققان می‌گویند این تکنولوژی پتانسیل زیادی دارد و باید برای گستره‌ی وسیعی از کاربردهای شناسایی استفاده شود.

* آپتامر مولکول‌های پپتیدی یا الگیونوکلئیک اسیدی (oligonucleic acid) هستند که می‌توانند به مولکول‌های خاصی بچسبند.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

موادی که می‌توانند در شکستگی‌های استخوان به ما کمک کنند و در یک لحظه به یک جسم جامد تبدیل شوند توسط دانشمندان انگلیس گسترش یافته‌ است .

استخوان بدن شخص روی یک ماده خمیر دندانی شکل که یک (داربست) scaffold زیست تخریب پذیر را تشکیل می‌دهد رشد می‌کند.

سازندگان از دانشگاه ناتینگهام می‌گوید که این ماده می‌تواند نیاز به پیوندهای دردناک استخوانی را در بسیاری از موارد برطرف کند. آن‌ها برای شروع آزمایش‌های کلینیکی تلاش می‌کنند و انتظار می‌رود تا چند ماه بعد مورد استفاده قرار بگیرد.

استخوان قابل تزریق که ایده اولیه‌ آن از پروفسور Kevin shakesheff از دانشگاه ناتینگهام است جایزه اختراع پزشکی را بدست آورد.

برتری این اختراع نسبت به سمنت‌های (چسب) استخوانی قدیمی در فرایند سخت شدن آن است، در حالی که سمنت‌های رایج در هنگام سخت شدن گرمای زیادی تولید می‌کنند و باعث از بین رفتن سلول‌های اطراف می‌شود و استفاده از آن را در بسیاری از قسمت‌های بدن غیر ممکن می‌کند، اما این پلیمر‌ها اینگونه نیستند .

این مواد در دمای اتاق دارای بافت خمیر دندانی شکل هستند، و وقتی که دمای بدن بالا می‌رود این مواد می‌توانند فرایند سخت شدن را آغاز کنند




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

عموماً در ایمپلنت ها برای جلوگیری از عفونت، از پوشش های ضد میکروبی استفاده می شود. اما به نظر می رسد که رهایش عوامل ضد باکتری از سطح بیوماده، به منظور مبارزه با تشکیل بیوفیلم* بر سطح ایمپلنت، روش موثری نباشد.

گروه Interface Biologics با ابداع روشی نوین (فناوری Epidel) مدعی شده است که برای مقابله با تشکیل بیوفیلم به روشی موثرتر از استفاده از پوشش ها، با دوام و پایداری بیشتر در بدن و با قابلیت از بین بردن طیف وسیع تری ازمیکروب ها، دست یافته است.

تفاوت فناوری Epidel که تحقیق روی آن از سال ۲۰۰۲ آغاز شده است، با روش های پیشین در عدم اعمال آن بر سطوح است. به عقیده کارشناس ارشد و رهبر این گروه تحقیقاتی آنچه که این روش را متمایز می سازد آن است که در آن آنتی بیوتیک با یک بستر پلیمری آمیخته نمی شود، بلکه قسمت جدایی ناپذیری از پلیمر است و بخشی از ساختمان زنجیر اصلی آن را تشکیل می دهد. نتیجه پژوهش های این گروه پلیمری، محصولی با دوام و طول عمر بیشتر است که ماده دارویی در زنجیر اصلی آن جاسازی شده است.

از مشکلات پوشش های سطحی تمایل آنها برای رهایش سریع آنتی بیوتیک است که این عامل باعث ضعف آنها درکاهش دفعات عفونت است. این درحالیست که در روش جدید، تخریب پلیمر بکار گرفته شده در بدن در حضور آنزیم هایی که توسط گلبول های سفید خون تولید می شوند، صورت می گیرد که به محض التیام یافتن، میزان تولید این آنزیم کاهش و در نتیجه سرعت رهایش آنتی بیوتیک افت می کند. رهایش دارو از داخل پلیمر باعث مقابله با تشکیل بیوفیلم و انتشار عفونت می شود.

تصویر SEM از یک کاف تهیه شده با فناوری Epidel که به مدت 24 ساعت در معرض باکتری قرار داده شده است.

تصویر SEM از یک کاف تهیه شده با فناوری Epidel پس از ۲۴ ساعت در معرض باکتری

تصویر SEM یک کاف از جنس پلی استر که به مدت 24 ساعت در معرض باکتری قرار داده شده است.

تصویر SEM یک کاف از جنس پلی استر، پس از ۲۴ ساعت در معرض باکتری

رئیس گروه Epidel معتقد است که دیرپائی و طول عمر پلیمر در این روش یکی از مزایا در مقابل استفاده از پوشش های ضد میکروبی برپایه نقره است. آزمایش ها نشان می دهند که پس از۹۰ روز ۹۰% ازپلیمر و۹۰% از دارو همچنان در محیط حضور دارند، این درحالیست که پوشش های بر پایه ی نقره حداکثر تا ۱۵ روز در محیط بدن دوام می آورند. این گروه تحقیقاتی با انجام پ‍‍ژ‍وهش هایی روی محصولات بر پایه ی نقره و محصولات پلیمری خود، مشاهده کردند که محصولات بر پایه ی نقره پس از یک الی سه روز خواص درمانی خود را از دست می دهند.

فناوری های بر پایه ی نقره بیشتر برای پوشش دهی میل جراحی، کاتتر یا چیزی شبیه به آنها بکار گرفته می شوند. اما ساختار محصول جدید به گونه ای است که آن را از لحاظ پروفایل رهایش و قدرت از بین بردن گستره ی وسیعی از میکروارگانیسم ها در غلظت های آنتی بیوتیک به مراتب کمتر از حالت های معمولی، منحصر به فرد ساخته است.

محصول جدید همچنین قابل ریسیده شدن است. از آنجا که پلیمر مورد استفاده “پلی یورتان” است، می توان آنرا با جرم مولکولی های مورد نیاز تولید کرد. با تولید پلیمرهایی با قابلیت ریسیدن و تبدیل آنها به الیاف، پیشرفت های قابل توجهی درگستره های مختلف کاربردی ازجمله نخ های بخیه حاصل می شود. تولید این فیبرها بصورت بالقوه می تواند در تولید کاف های دیالیز، روپوش های جراحی، صفحات مشبک برای بیماری فتق و دیگر تجهیزات پزشکی- دارویی استفاده شود.

طبق گفته شرکت، این فناوری که هنوز در حال توسعه است، تا سال ۲۰۱۱ برای استفاده در کاتتر مجرای ادراری می تواند وارد بازار شود، و کاربرد آن به صورت الیاف نیز در همان محدوده زمانی امکان پذیر می شود.

Medical Device Link

—————————————————————

مراحل تشکیل بیوفیلم: 1) بهم پیوستن وتشکیل اجتماع اولیه برگشت پذیر تحت اثر نیروهای ضعیف واندروالس، 2) اجتماع برگشت ناپذیر، 3) مرحله اول بلوغ، 4) مرحله دوم بلوغ، 5) انتشار

مراحل تشکیل بیوفیلم: ۱) بهم پیوستن وتشکیل اجتماع اولیه برگشت پذیر تحت اثر نیروهای ضعیف واندروالس، ۲) اجتماع برگشت ناپذیر، ۳) مرحله اول بلوغ، ۴) مرحله دوم بلوغ، ۵) انتشار


*بیوفیلم عبارت است از تجمع میکروارگانیسم‌ها، محصولات خارج سلولی و مواد موجود در فضای ما بین آنها که به یک سطح متصل شده‌اند. بیوفیلم ها به دلیل ساختار خاص خود و وجود مواد پلیمری خارج سلولی مانعی در برابر نفوذ عوامل ضد میکروب می‌گردند. بیوفیلم با عوامل کنترلی مانند حرارت، خشک کردن و استفاده از مواد ضدعفونی کننده به سادگی از بین نمی رود و بر روی سطوح باقی می ماند. در نتیجه احتمال زنده ماندن باکتری های بیماریزا و سپس آلودگی و انتقال بیماری ها بیشتر می‌گردد.





نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

ریزحاملهایی برای سلولها: پلاک های پلیمری با قابلیت رهایش دارو درتشخیص سرطان، به یاری متخصصان می آیند



اخیرا محققان MIT توانسته اند سلولهایی را به حاملهایی جهت رهایش دارو در مکانهای معین مجهزسازند، که برای تشخیص تومورها و ایجاد بلوکهای ساختمانی در مهندسی بافت بکار می رود.

به عقیده ی رئیس مرکز مهندسی و علوم مواد MIT این اولین باری است که چنین پلاک هایی به یک سلول چسبانده می شوند.حاملهای پلیمری امکان استفاده از سلولها برای رهایش دارو و کنترل حرکات و جابجایی هدفمند آنها با استفاده از میدان های مغناطیسی را برای محققین فراهم می سازند.

از طرفی هر پلاک تنها بخش بسیار کوچکی از سطح سلول را می پوشاند وهیچگونه دخالتی در فعل و انفعالات طبیعی سلول ویا عکس العمل آن در برابر عوامل خارجی نخواهد داشت.

نویسنده ی این مقاله که یکی از پرفسورهای مهندسی شیمی در MIT است معتقد است که “هدف، رساندن اغتشاشات ایجادشده در سلول – در اثر چسبیدن پلاک – به حداقل ممکن می باشد.”

این تحقیق توسط متخصصان بر لنفوسیتهای B و T صورت گرفت. (دو نوع گلبول سفید هستند که برای دفاع به بافتهای متفاوت بدن از جمله تومورها، نواحی عفونتی و بافتهای لنفاوی می روند.)

ازجمله ویژگی های سودمند این روش می توان به رهایش دارو و واکسن در نقاط هدف اشاره کرد.

“استفاده از سلولها برای حمل مواد به تومورها، نواحی عفونتی و سایر بافتها از دیگر اهدافی بود که در این تحقیق دنبال شد.

حاملهای سلولی حاوی عوامل درمان شیمیایی، زمانی قادر به هدف قرار دادن سلولهای سرطانی هستند که سلولها (گلبولهای سفید) مجهز به پلاک بوده و بتوانند سلولهای سرطانی را از روی آنتی ژنهای سطحی آنها (آنتی ژن پروتئینی) شناسایی کنند.

این روش در مهندسی بافت نیز کاربردهای ویژه ی خود رادارد. در این راستا می توان از پلاک ها برای آرایش سلولها در ردیف های منظم و الگوهای خاص بدون نیاز به چهارچوب بندی بافت استفاده کرد.

این پلاک پلیمری شامل ۳لایه ی مختلف باکارایی های متفاوت می باشد که بر روی سطح قرار می گیرند. لایه ی پایینی، پلیمر را روی سطح نگه می دارد. لایه ی میانی شامل حامل هاست و لایه ی بالایی به عنوان یک ماده ی چسبناک، سلولها را جذب می کند.

پس از ترکیب لایه ها، سلولها به سیستم تزریق می شوند. سپس در سرتاسر آن پخش شده، چسبناک و در آن گرفتار می شوند. آنگاه پلاکها با کاهش دما از سطح جدا شده و سلول به همراه حامل متصل به آن رها می شود.

یکی دیگر از نویسندگان این مقاله می گوید: “مابقی سطح سلول دست نخورده باقی مانده و قادر به انجام فعل و انفعالات با محیط پیرامون می باشد.”

محققان دریافتند که لنفوسیت T حامل دار مانند یک لنفوسیت بدون حامل قادر به انجام فعالیتهای طبیعی شامل حرکت عرضی در سطح می باشد.

باقراردادن نانوذرات مغناطیسی در حامل ها می توان حرکات و جابجایی سلولها را با استفاده از میدان مغناطیسی کنترل کرد.

از طرفی از آنجا که پلیمریزاسیون و ترکیب لایه ها قبل از چسبیدن پلاک ها به سلول (ونیز قبل از قرار گرفتن سلول در محیط) انجام می شود، فرصت کافی برای سوق دادن فرآیند در جهت بهبود اثرات پلیمر وجود دارد و می توان اطمینان حاصل کرد که هیچگونه اثرات سمی ای بر سلولها نخواهد داشت.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

چکیده :

استفاده از نانو ساختارهای مبتنی بر کربن ( همانند نانولوله های کربنی )، در زیست پزشکی هر روزعلاقه بیشتری را به خود جلب میکند . یکی از مزایای کلیدی نانولوله های کربنی توانایی آنها در عبور از غشاهای پلاسماست ، این توانایی امکان استفاده از آنها را در رهایش مولکول های دارویی به روشی شبیه پپتیدهای نفوذ کننده در سلول فراهم می آورد ، همچنین امید می رود استفاده از ویژگی های منحصر به فرد الکتریکی ، نوری ، حرارتی ، و طیف سنجی نانولوله های کربنی در یک بستر زیستی ، منجر به ایجاد پیشرفت هایی در تشخیص ، بازرسی و درمان بیماری ها گردد . در این مقاله مروری کلی بر اصول بنیادین حاکم بر ساز و نفوذ نانو لوله های کربنی در غشای پلاسمایی داشته و تصویری کلی از روش های مختلف درمانی مبتنی بر این نانو ساختارهای جالب – که در حال تحقیق است – ارائه میگردد.

در چند سال اخیر گروه های تحقیقاتی مختلفی نشان داده اند که نانولوله های کربنی تک دیواره و چند دیواره( شکل 1 ) میتوانند وارد انواع مختلفی از سلول ها شده ، مولکول های کوچک و ماکرومولکول های درمانی و تشخیصی را درون آن رها سازند. با این حال ساز و کار دقیق اتصال به سلول ، وارد شدن درون آن ، و نحوه حرکت درون سلول کاملا شناخنه شده نیست. این تحقیقات اولیه زیستی روی نانولوله های کربنی موجب ایجاد علاقه به توسعه زمینهزیست فناوری نانولوله های کربنی شده است و شناسایی فاکتورهای اساسی تعیین کننده در مورد نانولوله های کربنی به درون سلول ، به تشخیص مزایای این نانو ساختارها نسبت به نانو ذرات کروی ، یا شناسایی آسیب های احتمالی بر سلول ها کمک میکند ( جدول 1 ).

 

2 . آیا نانولوله های کربنی می توانند به عنوان یک نانو سوزن برای عبور از غشای پلاسمایی عمل کنند؟

تعیین ساز و کار دقیق ورود نانولوله های کربنی به درون سلول در توسعه ممتد آنها به عنوان اجزای ابزارهای زیست پزشکی و درمانی که باید وارد بدن بیمار شوند ، از اهمیت بسزایی برخوردار است . مهم ترین عاملی که در چنین مطالعاتی وجود دارد ، نوع نانولوله کربنی مورد استفاده است که با عوامل زیر تعیین می شود :

·        فرایند مورد استفاده برای تهیه و تولید نانولوله های کربنی ،

·        ویژگی های ساختاری نانولوله های کربنی ،

·        ویژگی های سطحی نانولوله های کربنی و خصوصیات گروه های عاملی موجود در سطح این نانولوله ها.

باید با استفاده از نانولوله های کربنی زیست سازگار ، بر همکنشی میان این ساختارها و سلول ایجاد کرد ، این کار از طریق عامل دار کردن سطحی کووالانسی و یا غیر کووالانسی این ساختار ها در جهت تولید نانولوله های کربنی محلول در آب صورت می پذیرد. راهکارهای عامل دار کردن مختلفی به وسیله گروه های تحقیقاتی متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است ، اما به دلیل ناتوانی در ارتباط دادن شرایط تجربی مختلف ، امکان مقایسه مستقیم این راهکارها امکان پذیر نیست .

عموما عامل دار کردن کووالانسی نانولوله های کربنی را می توان با دو راهکار انجام داد:

1.     استری کردن یا آمیدی کردن نانولوله های اکسید شده ؛

2.     اتصال کووالانسی گروه های عاملی به دیواره نانولوله .

در راهکار اول ، فرایند اکسیداسیون در محیط اسیدی قوی صورت می گیرد ؛ این امر باعث باز شدن انتهای نانولوله ها و ایجاد گروه های کربوکسیلی می شود که به نوبه خود امکان اتصال گروه های دیگر را فراهم می آورد . به علاوه، گروه های کربوکسیلی در محل هایی از دیواره نانولوله ایجاد می شوند که در آن نواحی نقص وجود دارد. از سوی دیگر ، امکان عامل دار کردن مستقیم دیواره نانولوله ها با گروه های آلی با استفاده از اجزای فعالی همچون نیترن ها ، کربن ها ، و رادیکالها وجود دارد.

 

تا کنون آلکیل آزیدها ، نمک های دی پیریدیل ایمیدازولیوم ، و رادیکال های پرفلوئوروآلکیل به عنوان واکنشگرهای موثر مورد استفاده قرار گرفته اند. انحلال پذیری بالای نانولوله های کربنی حاصل در آب را می توان با جدا شدن آنها از یکدیگر ( که در اثر نیروهای دافعه الکتروستاتیکی سطوح نانولوله ها اتفاق می افتد ) و توانایی آنها در جای دهی مولکول های آب توضیح داد.

راهکارهای دیگر برای ایجاد گروه های عامل در دیواره نانولوله ها ، شامل استفاده از فرایندهای شیمیایی مختلفی همچون حلقه زایی 1 و 3 دو قطبی ایلیدهای آزومتین است. راحت ترین راه برای به دست آوردن چنین مشتقی ، دکربو کسیله کردن نمک های آمونیوم حاصل از واکنش یک آلفا آمینو اسید با یک آلد ئید است . عملا گلیسین تغییر یافته در ناحیه نیتروژن با یک دی آمینوتری اتیلن

گلیکول محافظت شده با مونو بوتیروکسی کربونیل برای این منظور پیشنهاد شده است ؛ زیرا پس از حذف ، گروه بوتیروکسی قابلیت انحلال بسیار بالایی دارد. گروه آمینو آزاد تا حد بسیار زیادی سازگاری حلالیت نانولوله های کربنی تک دیواره و چند دیواره را که به خوبی در یک حلال آبی پخش شده اند ، افزایش داده و آنها را آماده عامل دار کردن بیشتر میکند. در شکل (2) چند مشتق عامل دار نانولوله های کربنی که به خوبی در آب پخش می شوند ، نشان داده شده اند .

از زمانی که سازگاری نانولوله کربنی با محیط های زیستی حاصل شده ، امکان بر همکنش آنها با سلول های زنده ایجاد گردیده است . ما بصورت تجربی مشاهده نموده ایم که نانولوله های کربنی  می توانند با غشاهای پلاسما بر همکنش نموده ، به درون سیتوپلاسم نفوذ کنند ؛ در این مطالعات    پلاسمید را درون سلول ها جابه جا کند. DNA اولیه نانو لوله های کربنی ، توانستند    

جالب است که ساختارهای نانولوله ای مدل برای ایجاد بر همکنش با دو لایه ای های چربی از طریق یک فرایند انتشار و عبور مستقیم از غشاهای زیستی پیشنهاد شده اند ( شکل (3) نشان دهنده آن است ) . نفوذ خود به خودی در غشا با کنار زدن مولکول های چربی یک فرایند مستقل از انرژی بوده و به گیرنده ، روکش ، یا بر همکنش های شاخه های لیپیدی وابسته نیست ؛ بنابراین می تواند در تمام انواع سلول ها اتفاق بیفتد (برعکس اندوسیتوز) . لوپز و همکارانش انتشار خود به خودی نانولوله های عامل دار شده با شاخه های آب دوست در غشا های دو لایه ای چربی را با استفاده از شبیه سازی های دینامیک مولکولی توصیف کرده اند. این اندازه گیری های تئوری اهمیت بر همکنش های میان بارهای الکتریکی را در فراین ورود  نانولوله ها به درون سلول نشان می دهند ، که با اطلاعات حاصل از تصاویر میکروسکوپ الکترونی گرفته شده از نانولوله های کربنی عامل دار شده با آمونیوم ، مطابقت دارد.

در شکل (3) دو تصویر با تفکیک پذیری بالا از نانولوله های کربنی چند دیواره که با یون آمونیوم عامل دار شده اند ، نشان داده شده است ؛ در این تصاویر برخورد اولیه و نفوذ نانو لوله ها در یک سلول جانور پستاندار دیده می شود. محققان دریافته اند که نانولوله ها ، با ورود به درون سلول به صورت عمودی نسبت به غشای پلاسما قرار می گیرند . با این حال همان گونه که گائو و همکارانش نشان داده اند ، انتخاب نوع سلول برای این تحقیقات اهمیت دارد ؛ زیرا بیگانه خواری غیر حرفه ای می تواند بر فرایند نفوذ نانولوله ها به درون سلول تاثیر بگذارد. گزارش های زیادی مبنی بر ورود نانولوله ها به درون سلولهای مختلف ( فیبروبلاست ها ، سلول های مخاطی، سلول های سرطانی ، بیگانه خوارها ، باکتریها و قلرچ ها ) در شرایط آزمایشی گوناگون منتشر شده اند ، همچنین اثر نوع گروه عاملی موجود بر روی سطح نانولوله کربنی عامل دار ، با استفاده از روش های مختلفی همچون میکروسکوپی هم کانون ، جدا سازی سلولی فعال شده با

فلوئورسانس ( FACS ) ، و پروتوکل هایی که از ساز و کارهای ورود وابسته به انرژی جلوگیری می کنند ( کاشت در چهار درجه سانتی گراد و اضافه کردن آزید سدیم یا 2 و4- دی نیتروفنول به محیط کاشت سلول ) ، مورد بررسی قرار گرفته اند .

جالب اینکه مشاهدات اولیه از توانایی نفوذ نانولوله های کربنی در غشای پلاسما که تا حد زیادی با استفاده از یک فرایند مستقل از انرژی صورت می گیرد – نشان داده اند که این نانو ساختارها بدون توجه به نوع سلول و یا نوع گروه عاملی که در سطح آن وجود دارد ، می تواند در این غشا نفوذ کند. به علاوه ، اخیرا فرضیه استفاده از دو نوع مختلف از نانولوله های کربنی به عنوان نانو سوزن هایی برای نفوذ در غشای پلاسما به صورت تجربی مطرح شده است. این دو نوع عبارتند از :

1-    مطالعات پیوندی روی نانولوله های کربنی چند دیواره عامل دار شده به صورت غیر کووالانسی با کوپلیمرهای دسته ای با استفاده از سلول های میکرو گلیا ؛

2-    نانولوله های کربنی اکسید شده محلول در آب که با استفاده از امواج میکوویو با باکتری E.Coli بر همکنش می کنند.

مجموع مطالعات انجام شده مؤید آن است که سازو کارهای جدید و جالبی ( غیر از اندوسیتوز معمول ) در نفوذ نانولوله هی کربنی به درون سلول ها ، تا حد زیادی دخیلند.

از این ویژگی های جالب نانولوله های منفرد قابل پخش در آب می توان در کاربردهای زیست پزشکی ؛ همچون سیستم های حمل کننده جدید برای عوامل درمانی و تشخیصی استفاده کرد زیرا :

·        نانولوله های کربنی می توانند وارد بسیاری از انواع سلول های شوند ؛

·        سطح ویژه بالای آنها می تواند به عنوان بستر حمل کننده ای برای مولکول های مختلفی ، همچون پپتیدها ، پروتئین ها ، اسیدهای نوکلئیک ، و داروها عمل کند ؛

·        نانولوله های کربنی به عنوان سیستم های حمل کننده ، در بسیاری از مطالعات بنیادی صورت گرفته در زمینه کاربردهای مختلف زیست پزشکی مطرح شده اند که برخی از آنها در شکل (4) آورده شده اند.

در اینجا مروری کلی بر هر یک از این کاربردهای زیست پزشکی که در آنها نانولوله های کربنی برای رهایش عوامل درمانی مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند ، آورده شده است.

2.     استفاده از نانولوله های کربنی برای رهایش واکسن

جذب پپتیدها و الیگوداکسی نو کلئوتیدهای آزاد ، با سلول بسیار پایین است ؛ بنابراین اتصال این مولکول ها روی سطح نانولوله ها می تواند موجب بهبود رهایش این مولکول های زیستی گردد ؛ به عنوان نمونه اتصال یک توالی پپتیدی از پروتئین VP1 از ویروس بیماری foot-and-mouth ، ( یک بیماری ویروسی در حیوانات شاخدار) به یک نانولوله کربنی تک دیواره دارای آمونیوم  ( SWNT - NH ) ، از طریق یک پیوند کووالانسی قوی صورت گرفته است .

در این مطالعات اولیه ، پپتید متصل به نانولوله کربنی ، کنفرماسیون ثانویه درست و مورد نیاز را به خود گرفته و به پادتن های مونوکلونال و پلی کلونال خاصی فعالیت ایمنی زایی نشان می دهد. برای ارزیابی ویژگی های پادزایی و ایمنی زایی ،‌ همچنین اثر تعداد پپتیدهایی – که به صورت کووالانسی به نانولوله کربنی متصل شده اند – مشتقات نانولوله ای حامل یک و دو پپتید تهیه شدند . پادتن ضد پپتید خاص به وسیله آزمایش جذب ایمنی متصل به آنزیم ( ELISA ) و رزونانس پلاسمون سطحی برای هر دو نوع ترکیب تشخیص داده شد.

به علاوه ، ایمن سازی موش با این پپتیدهای متصل به نانولوله های کربنی نشان داد که پاسخ پادتن قوی تری نسبت به حالتی که تنها از پپتید استفاده می شود ، ایجاد می گردد ، همچنین هیچ پادتن ضد نانولوله کربنی ای شناسایی نشد که نشان دهنده تحریک سیستم ایمنی بدن از سوی نانولوله های کربنی سیستم ایمنی بدن باشد . با این حال تنها نانولوله های  حامل یک پپتید ، موجب ایجاد پادتن های بسیار قوی ای می شوند که فعالیت های ویروس را خنثی می کنند.

افزایش تعداد پپتیدها در سطوح اطراف نانولوله کربنی ، موجب افزایش ایمنی زایی می شود ، اما ظرفیت خنثی سازی را بهبود نمی بخشد ؛ این یافته را می توان به کاهش اختصاصی بودن پادتن های تولید شده با استفاده از ترکیبات حاوی دو پپتید نسبت داد که احتمالا نتیجه کنفرماسیونی است که از طریق پپتید روی نانو لوله کربنی ( به شکلی متفاوت از حالت طبیعی ) اتخاذ می شود . این نتایج ، نقش کلیدی سیستم حمل کننده در ارائه پپتید متصل به خود ، به سیستم ایمنی بدن را نشان می دهد.

در مطالعه دیگری الیگوداکسی نو کلئوتیدهای دارای بار منفی حاوی بستر CPG ( ODN CPGs ) به صورت غیر کووالانسی با SWNT-NH    کاتیونی ، کمپلکس تشکیل دادند . OND CPGs موجب ایجاد یک محافظت غیر اختصاصی در برابر عوامل بیماری زای مختلف درون سلول گردیده و پاسخ های ایمنی مخصوص پادزاهای خاص را تقویت می کند . پس از کشت این کمپلکس با اسپلنوسیت های موش ، افزایشی در فعالیت تحریک ایمنی OND CPG مشاهده شد که با افزایش ترشح سیتوکین IL-6 ( مربوط به زمان پیش از التهاب ) همراه نبود. به علاوه نانولوله های کربنی کاتیونی هیچ اثر میتوژنی ( ماده ای که باعث تحریک تقسیم میتوزی می شود ) یا سمی روی لنفوسیت ها نداشتند.

بنابراین چنین مطالعاتی نشان میدهد که نانولوله های کربنی عامل دار قابل پخش در آب ، می توانند به عنوان چاچوب هایی برای رهایش سلولی و رساندن مولکول های فعال کننده ایمنی به گیرنده مورد نظر عمل نموده ، در نهایت ابزار تازه ای را برای واکسیناسیون موثر در اختیار دانشمندان قرار دهند.

3.     استفاده از نانولوله های کربنی برای رهایش ژن

یکی از مفاهیم نوید بخش برای اصلاح نواقص ژنتیکی یا تغییر خارجی ساختار ژنتیکی سلول ، ژن درمانی است. هدف از این کار رساندن مولکول های اسید نوکلئیک به صورت موثر ، ویژه و امن به درون سلول است. با این حال ، مانع اصلی در این کار تجزیه سریع اسیدهای نوکلئیکی است که از خارج از سلول وارد آن می شود . یکی از روش های غلبه بر این مشکل استفاده از یک سیستم حامل است که بتواند به RNA ، DNA ، یا اسید نوکلئیک دیگر درون سلول به روش خود آرایی متصل شده و بدین طریق درون سلول جا به جا شود.

لیپوزوم ها ، لیپیدهای کاتیونی ، پلیمرها و نانو ذرات از اجزایی هستند که همینک سیستم های انتقال غیر ویروسی ژن را تشکیل می دهند. این سیستم ها چندین مزیت دارند که از آن جمله ، می توان به افزایش آسان مقیاس ، انعطاف پذیری در اندازه اسیدهای نوکلئیک رها شده ، و پاسخ ایمنی کمتر نسبت به ویروس ها اشاره  کرد.

ما نشان داده ایم رهایش و بیان ژن با استفاده از نانولوله های کربنی منجر به تولید پروتئین های نشانه ای می شود که در pDNA دو رشته ای رمز گزاری شده اند. در این مطالعات مشاهده نمودیم که pDNA  می تواند از طریق بر همکنش های الکترواستاتیکی ، در سطح نانولوله کربنی عامل دار شده به صورت کووالانسی با گروه های   NH + ، در یک کنفرماسیون کروی متراکم شرکت کند ، همچنین استفاده از نانولوله های کربنی کاتیونی برای متراکم کردن DNA ، مزایایی دارد ؛ مثل افزایش بر همکنش های غشایی سلول ( ناشی از نیروهای الکتروستاتیکی ) و افزایش جذب سلول. رهایش pDNA و بیان بتا گالاکتوسیداز ( ژن نشانه ) در تخمدان موش بزرگ چینی ( CHO ) پنج تا ده برابر بیشتر از حالتی است که از pDNA تنها استفاده می شود ، همچنین نسبت بار مثبت به منفی ( pDNA CNT-NH + ) عامل مهمی در تعیین سطح بیان ژن به شمار می رود .

سیستم های رهایش ژن مبتنی بر نانولوله های کربنی رالیو و همکارانش نیز گزارش داده اند ( با استفاده از نانولوله های کربنی عامل دار شده با پلی اتیلن ایمین PEI .) .آنها اتصال غیرکووالانسی pDNA  با PEI – CNTs  را گزارش نموده و کمپلکس های CNT – PEI : pDNA  را با نسبت های بار مختلف و در سلول های گوناگون مورد آزمایش قرار داده اند. سطح بیان لوسیفراز ( ژن نشانه ) با استفاده از نانولوله های کربنی بسیار بالاتر از حالتی بود که تنها از pDNA  استفاده می شد ؛ همچنین این سطح سه برابر بالاتر از حالتی بود که فقط از PEI استفاده می شد . همچنین گائو و همکارانش نشان دادند که گروه عاملی موجود روی سطح نانولوله کربنی نقش بسیار مهمی در ایجاد کمپلکس CNT – pDNA دارد . آنها با مطالعه رهایش ژن pDNA  به وسیله نانولوله های کربنی عامل دار با گروه های شیمیایی مختلف ( آمینو ، کربوکسیل ، هیدروکسیل ، و آلکیل ) ، دریافتند که تنها CNT – NH دارای بار مثبت می تواند با pDNA کمپلکس تشکیل داده و آن را درون سلول رها سازد .

 

4 .  استفاده از نانولوله های کربنی برای درمان سرطان

 

توسعه سیستم های رهایش هوشمند که بتوانند سلول های سرطانی خاص را هدف قرار داده ، وارد آنها شوند ، بدون آنکه اثرات جانبی داشته و بر بافت های سالم اطراف آسیب برسانند ، هنوز یک چالش اساسی در درمان سرطان است . نانولوله های کربنی می توانند به عنوان پایه هایی برای عوامل درمانی مختلف ( درمان ) ، روبشگرهای فلورسانس ، مغناطیسی ، یا رادیواکتیو( ردیابی ) ، و بخش های فعال تشخیصی ( هدف گیری ) مورد استفاده قرار بگیرند .

یکی از راهکارهای رسیدن به این هدف ، عامل دار کردن نانولوله های کربنی با دو مولکول مختلف با استفاده از حلقه زایی 1 و 3 دو قطبی ایلیدهای آزومتین است . با استفاده از این روش امکان اتصال یک عامل فلورسانس ( FITC ) و یک داروی ضد سرطان که جذب آن از طریق سلول ها بسیار پایین است ( متوترکسات ) به دیواره خارجی نانولوله کربنی فراهم می شود.

فزل و همکارانش راهکار مشابهی را گزارش داده اند که در آن از نانولوله های کربنی پیوند یافته ، به صورت کووالانسی به ( IV ) Pt برای رهایش دز بالایی از یک داروی ضد سرطان استفاده شده است ؛ در این سیستم نانولوله کربنی برای ردیابی سیستم به صورت غیر کووالانسی ( از طریق یک روکش لیپیدی روی نانولوله کربنی ) به یک عامل فلورسانس متصل شده است ، همچنین اثر سمیت داروی ضد سرطان وابسته به رهایش و احیای آن درون سلول است . این کار همان گونه که  با استفاده از سلول های سرطانی بیضه NTera – 2 نشان داده شده است ، تنها در محیط های pH پایین همانند کیسه های اندوسیتی امکان پذیر است .

اخیرا مک دویت و همکارانش عامل دار کردن نانولوله های کربنی با یک پادتن مونوکلونال را گزارش نموده اند که به عنوان یک لیگاند هدف گیر عمل می کند. این گروه تحقیقاتی یک کمپلکس نانولوله کربنی – پادتن مخصوص برای هدف گیری اپیتوپ CD20 را روی سلول هلی لنفاوی Burkit انسانی تولید نموده اند و به طور خود به خودی یک ماده رادیواکتیو را به وسیله آن درون سلول رها نمودند. این سیستم از کمپلکسی از CNT-NH  به عنوان پایه ای برای اتصال کووالانسی عامل هدف گیر ، و ماده رادیواکتیو بهره می برد. آنها در خارج از بدن موجود زنده مشاهده کردند که این سیستم رهایش به سلول های هدف متصل و وارد آنها می شود ؛ سپس اپیتوپ مربوطه را در غشای پلاسما بیان می کند. آنها توانستند سلول های لنفاوی را هم به صورت ویژه درون بدن موجود زنده هدف گیری کنند که این هدف گیری بهتر از حالتی نبود که تنها از پادتن استفاده می شد.

در مطالعه دیگری که درون بدن موجود زنده صورت گرفته است ، جذب یا نگهداری ترجیحی نانولوله کربنی تغییر یافته با قفس کربورانی   CB  ، دارای استخلاف در تومور سرطانی گزارش شده است ؛ این امر نشان می دهد که نانولوله کربنی می تواند به عنوان حاملی برای رهایش بور به کار رود. با وجودی که ساز و کار انباشته شدن نانولوله کربنی تغییر یافته با کربوران در تومورها شناخته شده نیست ، این مطالعه امکان استفاده از نانولوله های کربنی در روش درمانی جذب نوترون به وسیله بور را برای از بین بردن سرطان نشان می دهد.

همچنین نشان داده شده است که می توان از نانولوله های کربنی برای رهایش اسیدهای نوکلئیک مخصوص درمان سرطان استفاده کرد. در گزارش منتشر شده ای از سوی ژانگ و همکارانش ، استفاده از نانولوله های کربنی به عنوان سیستم حمل کننده siRNA توضیح داده شده است. این گروه پژوهشی ، از  CNT-NH برای رهایش TERT siRNA به سلول های تومور سرطانی ( موش و انسان ) و غیر فعال کردن ژن TERT – که برای توسعه و رشد تومورهای ضروری است استفاده نمود. آنها مشاهده کردند درمان سلول های سرطانی مختلف با کمپلکس CNT : TERT siRNA منجر به توقف رشد سلول می گردد.

به طور کلی تحقیقاتی که تا کنون صورت گرفته ، نشان می دهد که چگونه نانولوله های کربنی می توانند روش های جدیدی را برای درمان سرطان در اختیار محققان قرار دهند. با این حال ، کار بسیار بیشتری لازم است تا فرصت ها و محدودیت های استفاده از نانولوله  های کربنی ، به عنوان حامل عوامل درمانی ضد سرطان شناخته شوند.

5 . استفاده از نانولوله های کربنی برای درمان ایدز  

اخیرا لیو و همکارانش نشان داده اند که می توان siRNA وصل شده به نانولوله های کربنی را در سلول های T انسانی و اطراف سلول های تک هسته ای خونی رها کرد .

توالی siRNA استفاده شده در این مطالعات می تواند گیرنده CD4 و کمک گیرنده های CXCR4 را که برای ورود و آلوده سازی سلول های T ، fi  به وسیله ویروس HIV  مورد نیاز است – غیر فعال سازد . این کار نشان می دهد siRNA متصل به روکش لیپیدی نانولوله کربنی با یک پیوند قابل جدا شدن دی سولفیدی می تواند به طرز موثری رها شده و تا حدود 60 درصد ، CD4 ، CXCR4 را غیر فال سازد.

به علاوه ، اتصال aiRNA-S-S-lipid موجود روی سطح نانولوله کربنی میزان غیر فعال سازی در سلول های T را ببشتر از لیپوفکتامین 2000 و سایر عوامل مبتنی بر لیپوزوم بهبود می دهد. اگر چه این مطالعات هنوز در مراحل اولیه قرار دارند ؛ اما بیانگر توانایی بالای نانولول های کربنی در دمان ایدزند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان با بکارگیری یکی از روش‌های ساخت داربست مهندسی بافت، داربست ‏نانوکامپوزیتی استخوان با ترکیب پلیمر - بیوسرامیک ساختند.

به گزارش پلینیوز، این داربست برای کاربردهای کلینیکی می‌تواند به عنوان ‏جایگزین استخوان و بويژه به عنوان جایگزین بخش آسیب‌دیده دندان در دندانپزشکی مورد استفاده قرار گیرد. مزیت ‏عمده این طرح، کاهش تعداد عمل‌هاي جراحي مورد نياز، بهبود سريع‌تر بيمار و در اصل خلق مجدد بافت زنده است. ‏

مهندس جوهری، دستیار پژوهشی گروه پژوهشی بیومواد دانشگاه صنعتی اصفهان با همکاری دکتر محمدحسین فتحی و دکتر ‏محمدعلی گلعذار، با تحقیقاتی که در زمینه مهندسی بافت داشتند، از پلی کاپرولاکتون به عنوان پلیمر زیست‌تخریب پذیر و ‏از فلوئورهیدروکسی‌آپاتیت به عنوان بیوسرامیک زیست‌فعال استفاده کرده و موفق به ساخت داربست نانوکامپوزيتي پلي‌‏-کاپرولاکتون/نانوذرات فلوئورهيدروکسي‌آپاتيت براي مهندسي بافت استخوان و بهینه‌سازی ترکیب آن شدند.‏

وی در این رابطه تصريح كرد: در این پژوهش داربست نانوکامپوزیتی پلي‌کاپرولاکتون/نانوذرات فلوئورهيدروکسي-‏آپاتيت ساخته شد و خواص آن مورد ارزیابی قرار گرفت. در این کار تأثیر تخلخل و درصد تقویت کننده بر خواص مکانیکی ‏و تخریب‌پذیری داربست مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین داربست نانوکامپوزيتي متخلخل حاوي چهار درصد وزني ‏متفاوت از نانوذرات فلوئورهيدروکسي‌آپاتيت ساخته و ريزساختار، مورفولوژي، تخلخل و خواص مکانیکی آن نیز مورد بررسی ‏قرار گرفت. بررسی‌ها و ارزیابی‌های انجام گرفته بر روی این داربست منجر به بهینه سازی ترکیب این داربست شد.

جوهری در ادامه به خواص ویژه نانوذرات بیوسراميکي استفاده شده در این پژوهش اشاره کرد و ‏افزود: استفاده از نانوذرات بیوسراميکي زيست‌فعال در این پژوهش باعث بهبود زيست‌فعالي، تخريب پذيري و خواص ‏مکانيکي داربست در مقايسه با نمونه‌های کامپوزيتی که با ميکروذرات بیوسرامیکی ساخته شده بودند، شد. علاوه بر ‏اين، استفاده از نانوذرات در زمينه پليمري مي‌تواند دقيقاً تقليد از ساختمان استخوان طبيعي باشد، چراکه استخوان شامل ‏بلورهاي هيدروکسي‌آپاتيت در اندازه نانومتری است که استحکام بالاي آن را تأمين مي‌کند و با فاز پليمري کلاژن ‏تلفيق مي‌شود.

وي با اشاره به نتایج حاصل از اين پژوهش تصريح كرد: نتايج اين تحقيق نشان داد که افزايش ميزان حضور تقويت کننده فلوئورهيدروکسي‌آپاتيت در داربست ‏نانوکامپوزيتي ساخته شده، درصد تخلخل داربست را کم می‌کند. همچنین افزايش درصد تخلخل داربست، استحکام ‏فشاري آن را کاهش داده و نیز افزايش ميزان حضور تقويت کننده در داربست، استحکام فشاري آن را افزايش داد.

جوهري خاطرنشان كرد: با ‏مقایسه نتایج بدست آمده در این پژوهش یک ترکیب بهینه برای داربست ارائه شد.‏ ثبت اختراع نتایج بدست آمده از این پژوهش در حال پیگیری است.

به گفته جوهری، در صورت ‏تکمیل آزمون‌های درون تنی این داربست‌ها می‌توان به تجاری شدن این طرح امیدوار بود.‏

نتایج این کار پژوهشی که در راستای تکمیل پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندس جوهری صورت گرفته، در ‏مجله ‏«Composites: Part B‏» (جلد 43، شماره 3، آپریل سال 2012) منتشر شده است.

 

 

منبع:http://www.ircomas.org/persian/?_extension=comContent->comNews->display_item&_template=page&id=4142




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: بیو پلیمرها(پلیمرهای زیست سازگار)

شیمیدان‌های ژاپنی الکترودهای منعطف، آلی و مرطوبی طراحی کرده‌اند که شامل پلیمرهای رسانای قرار گرفته روی هیدروژل می‌باشد. این الکترود‌های زیست سازگار می‌توانند تحت شرایط مرطوب تا یک ماه کار کنند. این ویژگی در تحقیقات پزشکی بسیار مفید خواهد بود. تولید الکترودهای ارزان و مفید در سیستم‌های بیولوژیکی لازمه طراحی دستگاه‌های قابل کاشت در بدن یا مونیتورهایی برای مشاهده فعالیت سلول‌های بدن است. پلیمر‌های رسانا نظیر PEDOT {پلی( ۳،۴ اتیلن دی اکسیوفن)} پتانسیل زیادی برای چنین کاربردهایی دارند، اما تاکنون بستر مناسبی برای آن‌ها پیدا نشده است.

معمولاً پلیمرهای رسانا با استفاده از جوهرهای پلیمری مایع روی سطوح مورد نیاز چاپ یا مهر می‌شوند، این فرایند نیاز به خشک شدن دارد و نمی توان روی سطوح مرطوب مانند هیدروژل‌ها اعمال شود. برای حل این مشکل ماتسوهیکو نیشیزاوا و همکارانش در دانشگاه توکیو سیستم دو مرحله‌ای جدیدی را با استفاده از الکتروپلیمریزاسیون ایجاد نموده اند. در این فرایند، پس از ساخت الکترود پلاتینیومی اصلی، ژل مایع آگاروز به ضخامت ۲ میلی متر روی سطح ریخته می‌شود. سپس در محلول آبی مونومر PEDOT پتانسیل التریکی اعمال و لایه نازکی از PEDOT روی هیدروژل در نقطه تماس با پلاتینیوم اصلی شکل می‌گیرد.


الکترودهای ژلی

راست: فرایند دو مرحله ای تولید الکترود، چپ: الکترود هیدروژلی دوطرفه


چالش بوجود آمده در این فرایند جدا کردن قرص هیدروژل ایجاد شده، از پلاتین بدون واد شدن لطمه به آن است. برای رفع این مشکل، نیشیزاوا و همکاران از رفتار الکتروشیمیایی طبیعی PEDOTاستفاده کردند. اکسایش و کاهش برگشت پذیر PEDOT، منجر به انقباض و انبساط و در نتیجه خمش قرص هیدروژل و جدا شدن آن از صفحه پلاتینیوم می‌شود. با تکرار این عمل، قرص کاملاً جدا می‌شود. این تیم معتقد است این روش می‌تواند در ساخت الگوهای پیچیده‌تر همچنین روی ژل‌های دیگر مانند کلاژن یا فیبرین استفاده شود. بعنوان مثال یکی از کاربردهای این تحقیق در زمینه تحریک الکتریکی مستقیم بافت‌های عضلانی مانند قلب می‌باشد.

کریستین اشمیت، از کارشناسان مهندسی پزشکی در دانشگاه تگزاس در آستین آمریکا، تحت تاثیر این تحقیق می‌گوید: “این کار روش نسبتاً ساده و کم هزینه‌ای برای ساخت حسگرهای قابل کاشت در بدن است. و می‌تواند صفحه‌ای برای ساخت سنسورهای هیدروژلی منعطف فراهم کند که می‌تواند کارآمدی بیشتری در بافت‌های نرم و انقباضی و سلول‌های انفرادی داشته باشد.”

نتایج این تحقیقات در مجله Journal of the American Chemical Society به چاپ رسیده است.




نويسنده : Mohammadreza


موضوع: کاربرد پلیمرها در پزشکی و دندانپزشکی

 
محققان پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران موفق به تهیه نانوذره ای شده اند که می توان از آن به عنوان تقویت کننده در چسب های دندانی استفاده کرد؛ ضمن آنکه خطر سمیت سایر نانوذرات را نیز ندارد.   

به گزارش روز دوشنبه ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پژوهشگران پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران بر این باورند که با توجه به اتصال مستقیم سیستم چسباننده با عاج یا مینای دندان، استفاده از نانوذرات هیدروکسی آپاتایت به عنوان تقویت‌کننده در سیستم‌های چسب دندانی، مناسب به‌نظر می‌رسد.
همچنین برخی شواهد نشان می‌دهد که استفاده از نانوذرات هیدروکسی آپاتایت احتمالاً می‌تواند باعث ترمیم مجدد بخش از دست رفته دندان شود.
عامل دیگری که استفاده از نانوذرات هیدروکسی آپاتایت را در سیستم‌های اتصال‌دهنده عاجی مناسب می‌سازد، امکان نفوذ نانوذرات به داخل توبول‌های عاجی و در نتیجه، افزایش اتصال ریزمکانیکی است.
استفاده از این نانوذرات در سیستم‌های چسب دندانی، علاوه بر افزایش استحکام اتصال به دندان، می‌تواند باعث کاهش خطر سمیت در اثر استفاده از سایر نانوذرات شود.
مهندس مهدی سادات شجاعی در این باره گفت: «دو ویژگی مهم نانوذرات هیدورکسی آپاتایت برای استفاده در چسب‌های دندانی، درجه بلورینگی و پایداری کلوئیدی آنهاست. با افزایش درجه بلورینگی، خواص استحکام‌بخشی نانوذرات افزایش می‌یابد. پایداری کلوئیدی بالای نانوذرات نیز برای سهولت کار کردن با چسب دندانی به ‌وسیل? دندانپزشک ضروری است».
سادات شجاعی افزود: «به این منظور، در این تحقیق، از دو فرایند کاملاً متفاوت و ابتکاری اصلاح حلالی و هیدروترمال برای سنتز نانوذرات هیدروکسی آپاتایت استفاده کردیم.
وی افزود: در روش اصلاح حلالی، ابتدا محلول‌های با غلظت مشخص از کلسیم نیترات چهار آبه و آمونیوم فسفات تهیه کرده و مقدار مشخصی هگزان نرمال و پنتانول نرمال و CTAB و محلول نیترات کلسیم چهار آبه با یکدیگر مخلوط کردیم.
این پژوهشگر ادامه داد: سوسپانسیون حاصل را به شدت هم زده و تحت امواج التراسونیک قرار دادیم تا محلول شفافی حاصل گردد. سپس مقدار مشخصی سورفکتانت خنثی و مقدار مشخصی از محلول آمونیوم فسفات را به صورت قطره قطره اضافه کرده و تغییرات pH را با استفاده از محلول آمونیاک تنظیم نمودیم.
وی گفت: در پایان، برای جدا کردن قالب و کلسینه کردن نمونه، محصول را در دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد برای مدت دو ساعت تحت حرارت قرار دادیم. در روش هیدروترمال بر خلاف روش قبل از آب به جای حلال آلی استفاده می‌شود. همچنین مواد فعال سطحی نیز حذف می‌گردند.
به گفته سادات شجاعی، در این روش، بعد از پایان واکنش، سوسپانسیون حاصله وارد راکتور شده و در دمای ۲۰۰ درجه سلسیوس به مدت ۶۰ ساعت تحت اصلاح هیدروترمالی قرار می‌گیرد.
نتایج نشان داد که نانوذرات سنتز شده در روش هیدروترمال بدون نیاز به انجام اصلاح سطحی دارای پایداری کلوئیدی و درجه بلورینگی بالاتری نسبت به روش اصلاح حلالی است.
طرح فوق که در ادامه کار تحقیقاتی دکتر محمد عطایی و با همکاری دکتر عزیزالله نودهی انجام شده، در مجله Journal of the Iranian Chemical Society (جلد۶، صفحات ۳۹۲-۳۸۶، سال ۲۰۰۹) منتشر شده است.




نويسنده : Mohammadreza


درباره نويسنده

Mohammadreza ٍ <-BlogAbout->
ايميل :

آمار بازديد
  خوش آمديد
نويسندگان:

وضعيت وبلاگ :

اوقات شرعي :

تبليغات