سالانه بیش از 300 میلیون جراحی در سرتاسر جهان انجام میشود که این تعداد در دهه اخیر، حدود 33.6 درصد افزایش داشته است. استفاده از بخیه در جراحی های مختلف بسیار شایع بوده است اما عوارض شدیدی از جمله ایجاد عفونت، آسیب های بافتی ثانویه و نشتی مایع از بافت مورد نظر به دنبال خود داشته است.
این عوارض علی الخصوص در جراحی های قلبی بسیار شایع و تهدید کننده ی حیات بیمار بوده است. بنابراین، محققین به عنوان جایگزینی برای بخیه، چسب های زیستی یا چسب های بافتی را معرفی کردند که علاوه بر رفع مشکلات استفاده از روش های بخیه زدن، از مزایایی همچون امکان استفاده در محیط مایع بدن، زیست سازگاری بالا، عدم ایجاد سمیت و تجزیه پذیری در بدن انسان، بهره مند هستند. چسب های جراحی بر اساس ترکیب سازنده شان، به 4دسته طبقه بندی می شود:
- چسب های پلیمری سنتزی همانند سیانوآکریلات ها و پلی اتیلن گلیکول ها
- چسب های پروتئینی همانند بیوگلو، فیبرین و ژلاتین
- چسب های پلی ساکاریدی همانند کیتوزان و هیالورونیک اسید
- چسب های الهام گرفته از موجودات غیر پستاندار همانند صدف های دریایی دو کفه ای، تار عنکبوت و مارمولک.
چسب های زیستی سنتزی دارای قدرت چسبندگی بسیار بالایی برای اتصال بین دو بافت هستند اما استفاده از آنها به علت سمیت زایی در عمل های جراحی بسیار محدود شده اند. همچنین چسب های پروتئینی و پلی ساکاریدی نیز دارای سازگاری بالایی با بدن انسان هستند، اما قدرت چسبندگی آن ها پایین بوده و همچنین در محیط آبی، چسبندگی پایینی دارند. از این رو بسیاری از مطالعات به سمت تولید چسب های زیستی الهام گرفته از طبیعت رفته است. در این میان بر روی صدف های دریایی دو کفه ای بسیار مطالعه شده است. صدف های دریایی Mytilus edulis دارای پروتئین های چسبنده با قدرت چسبندگی بسیار بالایی هست و این چسبندگی به علت حضور آمینو اسید تیروزین بوده و در مواقعی که صدف قصد چسبیدن به سطوح مختلف را دارد، با ترشح آنزیم تیروزیناز، تیروزین را به آمینو اسید دوپا تبدیل کرده که دارای قدرت چسبندگی بسیار بالایی در محیط آبی میباشد. از این رو، تحقیقات گسترده ای بر روی پروتئین های پای صدف (mfp-3 و mfp-5) به منظور استفاده بالینی، انجام گرفته شد.
در گروه تحقیقاتی بانک سلولی و بیولوژی مولکولی انستیتو پاستور ایران، تحقیقاتی بر روی صدف دریایی به منظور تولید چسب زیستی با قدرت چسبندگی بالا و قدرت انعطاف پذیری بالا در محیط های فیزیولوژیک بدن انجام شد. در این پروژه، ژن سازنده ی پروتئین های چسبنده زیستی از صدف دریایی و پروتئین آمیلوئیدی از نوعی آرکی باکتر به صورت ژن کایمریک سنتز شده و در باکتری اشریشیاکلای با روش های بیوتکنولوژی، تولید شد و در نهایت پروتئین چسبی به دست آمد که دارای قدرت چسبندگی بسیار بالا در محیط های آبی بوده و همچنین با توجه به متغیر بودن مقدار pH در بدن، قابلیت چسبندگی بالا در طیف وسیعی از pH ها را دارد و تمامی ویژگی های یک چسب بافتی را دارا می باشد. علاوه بر موارد گفته شده، این چسب دارای انعطاف پذیری بالا به علت وجود پروتئین آمیلوئیدی می باشد که در جراحی های قلب می تواند بسیار کاربردی باشد.
نتیجه این پروژه در مجله معتبر خارجی “Internation Journal of Adhesion and Adhesives” با ضریب تاثیر 3.848 و رده بندی Q1 به چاپ رسید. همچنین نتایج طرح به صورت اختراع علمی داخل کشور به ثبت رسید و در هفتمین کنگره معتبر Nano today تحت اسپانسری Elsevier در کشور چین در سال 1400 به صورت سخنرانی پذیرفته شد. این پروژه اکنون در مرحله بهینه سازی و تولید انبوه می باشد و تلاش بر این است که بتوان مراحل تکمیلی تاییدیه آزمایشگاهی و همچنین مطالعات پیش بالینی و بالینی مورد نظر در خصوص چسب زیستی تولیدی، انجام بپذیرد.
نویسنده و محقق: دکتر حمیدرضا ایرانپور (دکترای تخصصی بیوتکنولوژی پزشکی از انستیتو پاستور ایران)
منابع:
1) Iranpour H, Hosseini SN, Hosseini Far H, Zhand S, Mohammadi Ghanbarlu M, Shahsavarani H, et al. Self-assembling of chimeric mussel-inspired bio-adhesives originated from Mytilus californianus and Anabaena flos-aquae: A new approach to develop underwater adhesion. International Journal of Adhesion and Adhesives. 2021;110:102938.
2) https://darkob.co.ir/public/zvVEG1zKY
3) https://www.elsevier.com/events/conferences/nano-today-conference/programme
بدون دیدگاه