ساخت بانداژ هوشمند دارورسان توسط محققان لهستانی

پژوهشگران موسسه فیزیک هسته‌ای آکادمی علوم لهستان (IFJ PAN)، بانداژ هوشمند برای دارورسانی کنترل‌شده آنتی‌بیوتیک مترونیدازول در محل عفونت ابداع کرده‌اند.

به گزارش بازتاب امروز، این تکنیک بر پایه تولید نانوالیاف پلیمری از طریق الکتروریسی عمل می‌کند. این الیاف ظریف در کنار هم حصیری نرم ایجاد می‌کنند که می‌تواند روی زخم قرار گیرد و دارو را به تدریج در بافت آسیب‌دیده آزاد و از انتشار دارو در بدن و بروز عوارض جانبی جلوگیری می‌کنند.

کنترل دقیق دارو در بافت آسیب‌دیده

این تکنیک بر اساس سه عنصر مهم عمل می‌کند:

• نقطه عمل دقیق: دارو مستقیم در بافت موردنظر آزاد می‌شود.
• دوز کنترل‌شده: سرعت آزادسازی دارو در مدت زمانی معین تنظیم می‌شود.
• حداقل عوارض: از ورود دارو به جریان خون در مقادیر زیاد و ایجاد عوارض در بدن جلوگیری می‌کند.

پروفسور اوا جوسینسکا-گالاتسکا، یکی از پژوهشگران این مطالعه گفت: «مترونیدازول دارویی رایج در درمان عفونت‌های باکتریایی مثل بیماری‌های مرتبط با دهان و دندان می‌باشد. با وجود این، ورود این دارو به بدن می‌تواند عوارضی ایجاد کند و بر بافت‌های سالم هم تاثیر بگذارد. ما با استفاده از تکنیک الکتروریسی، دارو را در الیاف پلیمری محبوس کرده‌ایم تا بتوانیم آزادسازی آن را کنترل و دقیقاً در محل عفونت اعمال کنیم. این تکنیک می‌تواند در آینده برای داروهای دیگری هم مورد استفاده قرار گیرد.»

تکنیک الکتروریسی چگونه عمل می‌کند؟

الکتروریسی، تکنیکی پیشرفته در تولید الیاف از محلول‌های پلیمری با استفاده از نیروی الکتریکی می‌باشد. در این روش، یک جریان با ولتاژ بالا بین دو نقطه ایجاد می‌شود. محلول از طریق سوزنی باریک در بانداژ هوشمند خارج می‌گردد. نیروی الکتریکی بر مولکول‌ها اعمال می‌شود، آنها را از نوک سوزن بیرون می‌کشد و به سمت یک صفحه جمع‌کننده هدایت می‌کند. در این فرایند، نانوالیافی با قطری در حدود میکرومتر شکل می‌گیرند.

این تکنیک امکان تولید نانوالیاف با ساختاری همگن یا هسته-پوسته (core-shell) را می‌دهد. دارو در حالت هسته-پوسته، در بخش داخلی الیاف محبوس می‌شود، در حالی که بخش بیرونی از دارو در برابر محیط خارج محافظت می‌کند.

این کار با استفاده از تکنیکی به نام «سوزن هم‌مرکز» انجام می‌شود. در این روش دو محلول جدا از طریق دو کانال کنار هم خارج می‌شوند. یکی از این محلول‌ها وسط رشته (هسته) را می‌سازد و دیگری دور آن (پوسته) را شکل می‌دهد. به این شکل، رشته‌ای دو بخشی ایجاد می‌شود.

سرعت آزادسازی دارو با بانداژ هوشمند

مطالعات در شرایط آزمایشگاهی نشان می‌دهد که قطر الیاف بین 0.7 تا 1.3 میکرومتر بهترین نتیجه را در کنترل سرعت آزادسازی دارو دارد. این الیاف در هنگام نگهداری از طریق ایجاد سد فیزیکی از دارو در برابر محیط خارج محافظت می‌کند و پس از استفاد روی زخم و در تماس با ترشحات بدن، دارو به تدریج از طریق منافذ ایجاد‌شده در الیاف آزاد می‌شود.

این تکنیک اجازه می‌دهد که دارو در مدت چند ساعت با سرعت کنترل‌شده در بافت آسیب‌دیده آزاد شود.

چشم‌انداز استفاده بالینی از بانداژ هوشمند

محققان این نانوالیاف آغشته به دارو را در ابعاد ۲ در ۲ سانتی‌متر تولید کرده‌اند و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن به‌ طور کامل بررسی شده است. حالا این پژوهشگران قصد دارند با همکاری مراکز پزشکی و داروسازی، از این فناوری برای بهبود مراقبت از زخم‌ها و درمان عفونت‌ها در محیط‌های بالینی استفاده کنند تا روند درمان را به‌ صورت چشمگیری کارآمدتر سازند.