پوست به عنوان بزرگ‌ترین عضو بدن و همچنین سد حفاظت‌کننده از انسان درمقابل تغییرات محیطی و آسیب های ناشی از آن، یکی از مهم‌ترین عضوهای بدن شناخته می‌شود. پوست وظایف مهمی در تنظیم هوموستازی و محافظت در برابر میکروارگانیسم‌های بیماری زا دارد؛ بنابراین زمانی که پوست دچار آسیب می‌گردد باید بلافاصله بر اساس نوع جراحت، با یک پوشش مناسب پانسمان گردد. یک پانسمان ایده آل بایستی بتواند مواد مترشحه از زخم را به خوبی در خود جذب نموده، همچنین بتواند ناحیه زخم را مرطوب نگه دارد؛ تا زخم به سرعت خشک نشده و جای زخم باقی نماند. بانداژ ایده‌آل باید از مواد غیر سمی ساخته‌شده‌باشد، غیر حساسیت‌زا باشد و بتواند با سلول‌های بدن بیمار سازگاری بالایی داشته‌باشد. علاوه بر آن دارای قابلیت ضد باکتریایی باشد تا سرعت فرآیند درمان زخم را افزایش دهد.

در سال‌های اخیر در رابطه‌ی مواد نانوفیبری الکتروریسی بر پایه‌ی پلیمرهای زیستی، به علت شباهت زیاد با ماتریکس خارج سلولی (ECM)، به صورت گسترده‌ای مورد توجه تفحص قرار گرفته‌اند. در این تحقیقات که توسط محققان کشورمان انجام‌شده‌است، ساختار نانوفیبری حاوی کیتوسان، PVA و نشاسته که با روش الکتروریسی تولید شده‌ برای استفاده در پانسمان زخم، مورد آزمایش قرار گرفت. این گونه استراتژی تولید بانداژ یعنی استفاده از کامپوزیت های الکتروسپان‌های نانوفیبری، بر روی افزایش سرعت بهبود زخم با استفاده از قابلیت‌های مثبت هر کدام از مواد زیستی سازنده‌ی این کامپوزیت تاکید دارد. یکی از نقاط قوت این نوع بانداژ، شباهت بالای آن با ساختار ماتریکس خارج سلولی است که باعث چسبیدن و رشد بهتر سلول‌ها می‌شود، از دیگر برتری‌های آن نیز می‌توان به ایجاد شبکه‌های درونی مانند ECM، نسبت بالای سطح به حجم، انعطاف پذیری بالا، منافذ زیاد با میزان قطر انتخابی، قطر فیبر انتخابی و همچنین بالا بودن میزان نفوذ اکسیژن اشاره کرد که باعث شده این ساختار برای استفاده در مهندسی بافت و همچنین ساخت انواع باند پانسمان بسیار مناسب باشد. همچنین قبلا ثابت شده‌است که کامپوزیت‌های نانوفیبری الکتروریسی‌شده که از پلیمرهای طبیعی و مصنوعی، در کنار یکدیگر ایجاد می‌شوند، هم مشخصه‌های ذاتی بالای زیستی مواد طبیعی و هم مشخصه‌های مقاومت مکانیکی و تجزیه‌پذیری پایین مواد سنتتیک بیوپلیمری را به همراه دارند.

کیتوسان

کیتوسان یک بیوپلیمر پلی ساکاریدی طبیعی است که در فرآیند دآسیله شدن کیتین ایجاد می‌شود. کیتوسان به‌خاطر قابلیت‌هایی همچون سازگاری زیستی، زیست‌تخریب‌پذیری، غیر سمی بودن، خواص آنتی‌باکتریال، تقلید مورفولوژی و عملکرد گلیکوز آمینو گلیکان‌های (GAGs) موجود در ماتریکس خارج سلولی و مشخصه‌های هموستاتیک، در زمینه‌های مهندسی بافت و پانسمان استفاده‌های فراوانی دارد. همچنین گزارش‌هایی مبنی بر فعال شدن ماکروفاژها توسط کیتوسان و افزایش درمان زخم،  وجود دارد. در کنار این مشخصه‌ها کیتوسان باعث توسعه‌ی ساخت گرانوله‌شدن بافت و ساخت کلاژن فیبروبلاست‌ها با وادار کردن پلی مورفو نوکلئارها (PMNs) در سطوح اولیه‌ی درمان زخم می‌شود. کیتوسان همچنین تاثیر مثبتی در میزان فرآیند پوشش زخم با بافت پوششی و یا تبدیل‌کردن آن به بافت پوششی (re-epithelialization) و بازسازی دارد. حال موضوع زمانی جالب‌تر می‌شود که بدانیم اثرات شگفت‌انگیز کیتوسان هنگام اتصال عرضی با پلیمرهای سنتتیک دیگر، مانند PVA، افزایش چشم‌گیری پیدا می‌کند.

PVA

Poly (vinyl alcohol) (PVA) نوعی پلیمر حلال در آب، زیست‌تخریب‌پذیر، زیست‌سازگار و مورد استفاده در مهندسی بافت و پانسمان زخم می‌باشد.  PVA به علت قابلیت بالا در الکتروریسی، پلیمرهای طبیعی را در فرآیند الکتروریسی حمایت می‌کند.

نشاسته (Starch)

نشاسته یک پلیمر از جنس کربوهیدرات است که 20 الی 30 درصد آن از آمیلوز و 70 الی 80 درصد آن از آمیلوپکتین ساخته‌شده‌است. این ماده ویژگی‌های مثبت معتددی دارد که از جمله آن می‌توان به سازگاری زیستی، زیست‌تخریب‌پذیری، فراوانی زیاد، غیر سمی بودن و صرفه‌ی اقتصادی اشاره کرد این ویژگی‌ها باعث شده که نشاسته کاندیدای مناسبی جهت استفاده در پزشکی زیستی و پانسمان زخم باشد. همچنین مطالعات انجام شده در این تحقیقات نشان می‌دهد که افزودن نشاسته به این کامپوزیت باعث افزایش قابلیت جذب آب و فعالیت بیولوژیکی  کیتوسان خواهد شد.

در این تحقیقات مواد سازنده‌ی بافت نانوفیبری ضد باکتریای PVA و کیتوسان به همراه نشاسته، با استفاده از تکنیک الکتروریسی تولید شد تا در پانسمان زخم مورد استفاده قرار گیرد.

در این مرحله، مورفولوژی متریال‌های نانوفیبر تهیه شده همراه با میانگین قطر فیبرها و همچنین تناوب قطری فیبرها نیز با میکروسکوپ های SEM و AFM بررسی شد. میزان تخلل، میزان انتقال بخارات آب (WVTR) و میزان جذب آب ساختار تولید شده به دست آمده و همانند مشخصه های شیمیایی ساختار نانوفیبرها با FTIR آنالیز شدند. سازگاری زیستی و اثر ترمیم زخم نانوفیبرهای تهیه شده نیز در حالت in vitro تست شد و اثر سیتوتوکسیتی و محاسبه MTT و اثر ضد باکتریایی نیز صورت پذیرفت.

نتایج آزمایش:

مواد سازنده‌ی پانسمان یعنی PVA، کیتوسان و نشاسته  قابلیت جذب آب و تخلخل پذیری بالایی نشان دادند. همچنین این مواد قابلیت خوبی در تبادل بخارات آب را داشتند و در شرایط خشک و مرطوب نیز حالت تحرک پذیری و انعطاف خود را به خوبی حفظ کردند.

محاسبات [1]MTT نشان می‌دهند که این ساختار جدید تولید شده باعث رشد و تکثیر بسیار بالای سلولی می‌شوند و در نتیجه سازگاری زیستی این مواد برای مصارف پانسمان زخم را تایید می‌کند. به علاوه مواد سازنده، خاصیت ضد باکتریایی خوبی در مقابل باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی نشان داده‌اند.

بر اساس مطالعات in vitro نیز همکاری نشاسته با کیتوسان باعث افزایش سرعت ترمیم زخم شده‌است زیرا هم باعث مهاجرت سلول ها به ناحیه شکاف زخم می‌شود و هم باعث افزایش رشد سلول‌های آن ناحیه می‌گردد.

بر اساس نتایج ذکر شده این پانسمان ساخته شده توسط محققان ایرانی، به طور چشمگیری از زخم در برابر رشد باکتری و عفونت محافظت می‌کند، باعث تنفس مناسب زخم شده و ترشحات زخم را به خوبی جذب خواهد کرد.

محققان کشورمان در مطالعات آینده‌ی خود به جزئیات عملکرد این پانسمان در شرایط in vivo می‌پردازند.

[1] آزمایش MTT یک آزمایش رنگی برای ارزیابی فعالیت متابولیک سلولی است.