زهره دارایی نژاد، دانشجوی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «طراحی و ساخت داربست های رسانا بر پایه پلیمر تبادل یونی پلی آنیلین برای کاربرد در مهندسی بافت» که به سرپرستی دکتر ایمان شعبانی از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: یکی یکی از رویکردهای جدید در مهندسی بافت، انتقال سیگنال های الکتریکی به سلول ها و تنظیم رفتار سلول است.
به گزارش ایسنا، وی اظهار کرد: انتقال سیگنال های الکتریکی به سلول ها از طریق بسترهای رسانا انجام می شود، اما از آنجایی که داربست های رسانای مبتنی بر پلی آنیلین عموماً با مشکل ناپایداری رسانایی و سمیت کم همراه هستند، مشکلاتی را برای مطالعات سلولی ایجاد می کنند.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: در نتیجه این پروژه داربستی با زیست سازگاری عالی و خواص رسانایی ویژه طراحی کرد تا بستر مناسبی برای انتقال سیگنال های الکتریکی به سلول ها فراهم کند.
وی گفت: در این پروژه با استفاده از یک پلیمر تبادل یونی به عنوان حامل در تولید نانوالیاف پلی آنیلین رسانا و با استفاده از یون های لیتیوم، داربست زیست سازگار با قابلیت هدایت پایدار و ذخیره انرژی ساخته شده است.
دارایی نژاد افزود: این داربست هدایت خود را در مدت زمان طولانی در محیط کشت سلولی حفظ می کند، سمیت ناشی از مواد سمی ندارد و با آزادسازی یون های لیتیوم، رفتار سلولی مانند تکثیر و تمایز را بهبود می بخشد.
این دانشجوی دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: نتایج این طرح نشان داد که استفاده همزمان از داربست رسانا، سیگنال الکتریکی و یون های لیتیوم می تواند منجر به تشکیل استخوان در محیط بدن شود.
وی تصریح کرد: داربست رسانای تهیه شده در این پروژه شامل مهندسی بافت، دارورسانی، حسگرهای زیستی و پانسمان زخم، علاوه بر تمامی زیرشاخه های مهندسی پزشکی، در صنایع شیمیایی و الکترونیک مانند باتری سازی نیز کاربرد دارد.
وی با بیان اینکه این چارچوب می تواند هم به عنوان یک محرک الکتریکی و هم به عنوان وسیله ای برای رهاسازی عوامل بیولوژیکی یونی مورد استفاده قرار گیرد، گفت: با توجه به مطالعات انجام شده بر روی تحقیقات انجام شده و منتشر شده در مجلات معتبر علمی، سیستم مورد نظر جدید است.
این محقق افزود: در ادامه این تحقیق قصد داریم بر روی ساخت داربست های رسانا با عملکرد باتری مانند برای تحریک بافت های بدن بدون نیاز به منبع تحریک خارجی کار کنیم.
وی در خصوص ویژگی های خاص این پروژه گفت: در این پروژه چارچوب تبادل یونی رسانا برای استفاده در مهندسی بافت تهیه شد. زیست سازگاری داربست در شرایط in vitro و in vivo مورد ارزیابی قرار گرفت و زیست سازگاری بسیار خوبی در مقایسه با نمونه‌های شاهد از خود نشان داد.
این محقق ادامه داد: همچنین توانایی این داربست در تمایز استخوانی سلول های بنیادی از بافت چربی در محیط ex vivo و القای استخوان زایی در موش صحرایی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بسیار امیدوارکننده ای به دست آمد.
وی با اشاره به سایر جنبه های این طرح گفت: علاوه بر این، تأثیر سیگنال های الکتریکی خارجی بر رشد، تکثیر و تمایز سلول های بنیادی و همچنین القای استخوان زایی در موش ها مورد بررسی قرار گرفت. داربست رسانا که حاوی یون لیتیوم بود، همزمان با القای سیگنال الکتریکی، نقش بسیار موثری در رشد، تکثیر و تمایز سلول‌ها و همچنین القای استخوان‌زایی در موش‌ها داشت.
وی با اشاره به مزیت های رقابتی این طرح گفت: داربست های رسانای تبادل یونی علاوه بر مهندسی بافت و به طور کلی فناوری پزشکی در صنایع دیگر از جمله الکترونیک و شیمی نیز استفاده می شود.
دارائی نژاد گفت: این پژوهش در حوزه های مختلف فناوری پزشکی کاربرد فراوانی دارد. یکی یکی از مهمترین کاربردها در زمینه مهندسی بافت است. در واقع، داربست رسانای زیست فعال مبتنی بر پلی آنیلین برای انتقال سیگنال های الکتریکی به سلول ها و تنظیم رفتار سلول استفاده می شود.
وی با بیان اینکه از این چارچوب می توان برای انتقال یون های دیگر برای ساخت بافت قلب، عصبی و عضلانی استفاده کرد، گفت: علاوه بر این به دلیل خاصیت رسانایی خاص این سیستم می توان از آن برای تولید باتری و دستگاه های الکترونیکی نیز استفاده کرد. ” کرد