تهیه جایگزین پوستی با روش چاپ زیستی برای درمان سوختگی
به گزارش «نبض فناوری»، دکتر میترا اسدی عیدیوند، عضو بنیاد ملی نخبگان و پسا دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «تهیه جایگزین پوستی به روش چاپ زیستی» گفت: آمارهای به دست آمده نشان می‌دهند که حدود ۶۷ میلیون نفر در دنیا از آسیب‌های پوستی رنج می‌برند و سالانه بیش از ۲۵ بیلیون دلار هزینه درمان این بیماری‌ها می‌شود.
وی افزود: در حال حاضر، از رویکردهای مختلفی برای درمان آسیب‌های پوستی استفاده می‌شود که استاندارد طلایی مربوط به روش پیوند پوستی اتوگرفت است.
مجری طرح با بیان اینکه در این روش بخشی از پوست سالم فرد را جدا کرده و در محل آسیب قرار می‌دهند، گفت: این روش دارای محدودیت‌هایی از جمله حساسیت‌زایی، امکان پس‌زده شدن توسط سیستم ایمنی بدن و همچنین محدود بودن تعداد افراد اهداکننده است.
رییس هیئت مدیره یکی از شرکت‌های فناور خاطر نشان کرد: در بسیاری از آسیب‌های پوستی مانند آسیب‌های به جا مانده از جراحی تومورهای سرطانی در سر، به پیوند پوستی نیاز است تا محل آسیب را پوشانده و با بافت پوست یکپارچه شود.
وی گفت: با این که در بسیاری از مواقع از پیوندهای اتوگرفت برای برای درمان آن‌ها استفاده می‌شود، اما این روش همیشه کارآمد نیست؛ زیرا در مواقعی که بخش بزرگی از پوست سالم نیز درگیر می‌شود؛ جایگزین‌های اتوگرفت می‌توانند مشکلات زیبایی و عملکردی برای فرد ایجاد کنند. از این رو لازم است تا جایگزین پوستی مورد استفاده قرار بگیرد که آسیب کمتری به بیمار وارد کند.
به گفته اسدی عیدیوند، در حال حاضر محصولات متعددی برای درمان آسیب‌های پوستی وجود دارند؛ اما اکثر این محصولات غیر بیولوژیک بوده و سرعت پایینی در درمان دارند. همچنین در اکثر محصولات بیولوژیک نیز تنها از یک نوع سلول استفاده شده است؛ از این رو نمی‌توانند به خوبی ساختار عملکرد پوست طبیعی را شبیه‌سازی کنند.
وی افزود: در این پژوهش هدف ما بر این بوده است تا با استفاده از تکنولوژی چاپ زیستی، محصولی بیولوژیک به همراه سلول‌های زنده تهیه کنیم که بتواند در محل آسیب قرار گرفته و با سرعت پوست را ترمیم کند. سرعت تخریب این محصول باید به گونه‌ای باشد که اجازه جایگزین شدن پوست طبیعی را بدهد و چنین محصولی تا کنون تهیه نشده است.
مجری طرح ادامه داد: یکی از مهم‌ترین دستاوردهای ناشی از اجرای این پروژه، صرفه‌جویی ارزی معنادار در سبد واردات مصارف دارو و درمان کشور و کمک به ارتقاء ظرفیت‌های تولید داخلی محصولات دانش بنیان در حوزه زیست‌فناوری است.
وی تاکید کرد: همچنین، محصولات حاصل از این پژوهش «جایگزین پوستی تهیه‌شده به روش چاپ زیستی » و «جوهر زیستی بر پایه آلژینات» هستند.
این محقق عنوان کرد: این کار مجموعه‌ای از چند پروژه مختلف شامل تهیه داربست الکتروریسی، تهیه جوهر زیستی، تهیه جایگزین هیبریدی متشکل از پلیمر و هیدروژل و ارزیابی‌های مربوط به آن‌ها بوده است. در هر فاز، ارزیابی‌های لازم انجام شده و به محصول جایگزین پوستی تهیه‌شده به روش چاپ زیستی دست یافتیم.
وی تاکید کرد: صنایع مهندسی پزشکی، پزشکی و زیست‌مواد حوزه‌های اصلی و کاربردی برای استفاده از نتیجه پژوهش ما هستند. همچنین، مشتریان اصلی این محصول مراکز بهداشتی-درمانی، مراکز تحقیقاتی، مراکز سوختگی و شرکت‌های دانش بنیان هستند.
اسدی عیدیوند در خصوص ادامه این پروژه گفت: فاز بعدی این پروژه مربوط به تست‌های حیوانی است. پس از انجام تست‌های حیوانی به عنوان یک محصول تجاری داخلی با قابلیت شخصی‌سازی شدن با توجه به شدت و اندازه آسیب پوستی قابل تولید است.
وی با اشاره به ویژگی‌های طرح گفت: سرعت تخریب کنترل‌شده، عدم ایجاد سمیت، قابلیت بارگذاری دارو و نانوذره، امکان ایجاد بافت مشابه پوست (به دلیل کنترل‌پذیری مکان سلول‌ها)، استفاده آسان (به دلیل وجود مت الکتروریسی شده)، امکان تهیه جایگزین‌های پوستی بزرگ‌تر از جمله ویژگی‌های این طرح به شمار می‌روند.
مجری طرح با تاکید بر اینکه در ایران، گروه‌هایی پراکنده مشغول فعالیت در این زمینه و تهیه جوهرهای زیستی هستند، گفت: در خارج از ایران، اخیرا گروه‌هایی در حوزه تولید جوهرهای زیستی، زخم‌پوش‌های سلول نشانی‌شده و پوست مصنوعی به روش چاپ سه‌بعدی زیستی با هدف زنده‌مانی سلولی، افزایش خواص مکانیکی و رئولوژی، خواص آنتی باکتریال و تولید محصولاتی با قابلیت رهایش داروهای آنتی بیوتیک در حال کار و توسعه این حوزه هستند.
اسدی عیدیوند با اشاره به مزیت‌های رقابتی طرح گفت: در حال حاضر، جایگزین پوستی، زخم‌پوش و دیگر محصولاتی که برای بیماران با آسیب‌های پوستی استفاده می‌شوند، به صورت وارداتی بوده و هزینه‌های بسیار زیادی به همراه دارند؛ از این رو با تولید داخلی جایگزین پوستی، واردات محصولات مشابه خارجی کم می‌شود و نتایج این طرح می‌تواند صرفه‌جویی ارزی داشته باشد.
وی اضافه کرد: با تولید جایگزین‌های پوستی جدید با قابلیت‌های گفته‌شده برای هر بیمار، به صورت شخصی‌سازی شده و تجاری‌سازی آن‌ها، از استفاده دیگر پیوندهای پوستی بی‌نیاز می‌شویم و بیماران می‌توانند از جایگزین‌های پوستی تولید داخل استفاده کنند که هزینه بسیار پایین‌تری نسبت به مشابه‌های خارجی خود دارد.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: همچنین می‌توان قابلیت‌های جایگزین‌های پوستی را با افزودن داروهای جدید و نانوذرات برای بهبود خواص، ارتقا داد و بیماران بیشتری می‌توانند از این محصولات استفاده کنند.
وی با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: این محصول در محل آسیب پوستی قرار گرفته و پس از مدت کوتاهی هیدروژل تخریب شده و بافت طبیعی جایگزین آن می‌شود. سلول‌های موجود در این محصول به ترمیم سریع‌تر پوست کمک می‌کنند. همچنین از آن‌جا که چینش سلول‌ها مانند پوست طبیعی است، بافت به دست آمده عملکرد بهتری را باید به همراه داشته باشد.
دانشگاه صنعتی امیرکبیر اعلام کرد، دکتر معصومه حق‌بین نظرپاک، عضو هیئت علمی پژوهشکده فناوری‌های نوی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر مهران صولتی هشجین عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر از اساتید راهنمای این پروژه بوده‌اند. این طرح با همکاری پژوهشکده فناوری‌های نو، دانشکده مهندسی پزشکی، یکی از شرکت‌های فناور و با حمایت ستاد توسعه مواد پیشرفته معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری انجام شد. همچنین مبینا بازاری، فاطمه فارغدلی، کیمیا عابدی و دیانوش کلهری از دیگر محققان این پروژه بودند.
منبع/ ایسنا
