یک ابزار حسی کوچک جهت تشخیص غیرتهاجمی اختلالات پوست

یک ابزار حسی کوچک جهت تشخیص غیرتهاجمی اختلالات پوست

733 403 نوفن حامی البرز

 

شاید به زودی یک ابزار حسی کوچک بتواند اختلالات پوستی را به صورت غیرتهاجمی و با سرعت تشخیص دهد.

شاید با قرار دادن یک ورقه نرم و کشش‌پذیر روی پوست بتوان اختلالات پوستی را به صورت غیرتهاجمی و بسیار زود تشخیص داد. گروهی از پژوهشگران هنگ‌کنگی با همکاری “دانشگاه نورث وسترن”(Northwestern University) آمریکا، ابزار الکترومکانیکی ساده‌ای را طراحی کرده‌اند که می‌توان از آن برای تشخیص آسیب‌شناسی در بافت‌های عمیق به صورت خودکار و غیرتهاجمی استفاده کرد. یافته‌های این پژوهش، پایه‌ای برای کاربردهای آینده در ارزیابی بالینی سرطان‌های پوست و یا بیماری‌های پوستی به شمار می‌روند.

پژوهشگران برای برطرف کردن این مشکل، یک ابزار الکترومکانیکی ساده‌ و کوچک را برای ارزیابی دقیق و در لحظه طراحی کرده‌اند. پژوهشگران از یک سیستم الکترومغناطیسی کوچک استفاده کردند که یک محرک ارتعاش و یک ورقه نرم کشش‌پذیر را برای ارزیابی سفتی پوست و سایر بافت‌های نرم بیولوژیکی در عمق بین یک تا هشت میلی‌متری به کار گرفتند.

سیستم‌های الکترومکانیکی که امکان بررسی دقیق و سریع سفتی بافت‌های نرم بدن انسان را فراهم می‌کنند، می‌توانند اطلاعات بالینی سودمندی را برای بررسی، تشخیص و درمان آسیب‌شناسی‌های گوناگون به خصوص آسیب‌شناسی‌های مربوط به پوست فراهم کنند. در هر حال، ارزیابی‌های تشخیصی کنونی مانند “magnetic resonance elastography” معمولا به ابزارهای بزرگی در بیمارستان و پزشکان آموزش‌دیده نیاز دارند. جدیدترین فناوری بررسی سفتی بافت، تنها می‌تواند عمق سطحی پوست فوقانی را تا مقیاس میکرومتر اندازه‌گیری کند.

پژوهشگران، عملکرد این ابزار را در مواد مصنوعی و بیولوژیکی مانند هیدروژل‌ها، پوست خوک و قسمت‌های گوناگونی از پوست انسان ارزیابی کردند. دکتر “یو شینج”(Yu Xinge)، سرپرست این پژوهش گفت: ضایعات در مقایسه با پوست مجاور خود، سفتی بیشتری نشان دادند که دلیل اصلی آن، کشش و آبرسانی پوست است. این بررسی‌های ساده، اهمیت بالینی بالقوه‌ای در شناسایی و هدف قرار دادن سریع ضایعات پوستی دارند.

وی افزود: بافت مبتلا به سرطان معمولا سفت‌تر یا نرم‌تر از بافت معمولی است و چنین تفاوتی می‌تواند به عنوان یک نشانگر زیستی برای تشخیص بسیاری از مشکلات پوستی مانند سرطان پوست یا تومورهای زیر پوست به کار برود.
این پژوهش، در مجله “Nature Biomedical Engineering” به چاپ رسید.

محققان کانادایی با همکاری محقق ایرانی دانشگاه تورنتو نشان دادند که از نشاسته ذرت می‌توان نانوذرات روان‌کننده با کارایی بالا تولید کرد که برای درمان بیماری‌های مفاصل ایده‌آل است.

هنگامی که از روانکاری در بدن خود می‌شنوید، به احتمال زیاد بلافاصله به زانوها یا آرنج خود فکر خواهید کرد؛ زیرا بیماری‌هایی مانند آرتروز، اختلال در روانکاری طبیعی بدن ایجاد می‌کنند. با این حال، روانکاری فقط به این مفاصل محدود نمی‌شود. فیلم‌های روانکاری از مولکول‌های زیستی در بیشتر رابط‌ها در بدن انسان وجود دارد که اصطکاک فوق‌العاده کمی را ایجاد می‌کنند و با جلوگیری از سایش در سطح رابط‌ها، عملکرد طبیعی فیزیولوژیکی را حفظ می‌کنند. بدن ما به روغن‌کاری در چشم، دهان، پوست، مو، دستگاه گوارش و دستگاه تولید مثل نیاز دارد. از دست دادن روغن کاری در هر یک از این اعضای بدن منجر به درد یا ناراحتی می‌شود.

طبیعت سیستم‌های روانکاری بسیار خوبی ایجاد کرده است که به محض خراب شدن روانکاری مفاصل سینوویال بیماران مبتلا به آرتروز، باید از مواد روان‌کننده زیستی یا کاملاً مصنوعی مانند روان‌کننده‌های میکرو پلیمری یا مبتنی بر نانوذرات استفاده کنند که جایگزین مواد طبیعی تخلیه شده است.

ماکرومولکول‌های هیدراته مصنوعی مانند پلی الکترولیت‌ها، پلیمرهای زوئتریونیک و پلی ساکاریدها روان‌کننده‌های موثر هستند، با این حال، پلیمرهای دارای منبع زیستی می‌توانند عملکرد پلیمرهای مصنوعی را بهبود بخشند و برای طراحی مواد روان‌کننده پایدار بسیار مطلوب هستند.

در مطالعه اخیری که با عنوان «نانوذرات فیتوگلایکوژن مواد روان‌کننده فوق‌العاده طبیعی» در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است، “کوماچوا” و گروه وی در دانشگاه تورنتو، با همکاری محققانی در دانشگاه مونترال نشان دادند که نانوذرات فیتوگلایکوژن (PhG NPs)، پلی ساکاریدهای بسیار پر شاخه استخراج شده از هسته ذرت شیرین، یک ماده روان‌کننده بسیار موثر است.

وحید ادیب‌نیا، فوق دکترا در گروه کوماچوا و اولین نویسنده این مقاله می‌گوید: «ما توانستیم نشان دهیم که نانوذرات فیتوگلایکوژن، به اندازه بهترین درشت مولکول‌های مصنوعی، دارای خاصیت روان‌کنندگی هستند. این نانوذرات به‌طور گسترده‌ای برای کاربردهای تحویل دارو مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. ترکیبی از ظرفیت هیدراتاسیون و قابلیت بارگذاری دارو باعث شد که ما خواص زیست روان‌سازی آن‌ها را به‌عنوان گام اولیه به‌منظور معرفی این نانوذرات به‌عنوان درمان‌های موثر برای آرتروز بررسی کنیم.»

مولکول‌های آب در فیلم‌های پلیمرهای آب دوست در دو حالت وجود دارند؛ یا با اتصال هیدروژنی به مولکول‌های پلیمر متصل می‌شوند یا در حالت آزاد هستند. محققان سهم مولکول‌های آب را که به زنجیره‌های پلیمری متصل هستند، از مولکول‌های آب که آزادانه منتشر می‌شوند، تفکیک کردند.

مطالعه این تیم تحقیقاتی در دانشگاه تورنتو علاوه‌بر کشف ماده روانکار با منبع زیستی و زیست سازگار، به عمق عملکرد نانومکانیکی روانکاری توسط نانوذرات فیتوگلایکوژن می‌پردازد.

آن‌ها نشان می‌دهند که خواص فوق روان‌سازی نانوذرات فیتوگلایکوژن به هم افزایی این دو جمعیت آب بستگی دارد. بینش‌هایی که از این نتیجه به‌دست می‌آیند می‌توانند چگونگی طراحی پلیمرهای روان‌کننده مصنوعی را تغییر دهند.

نانوذرات فیتوگلایکوژن به‌دلیل سازگاری زیستی نه‌تنها گزینه امیدوارکننده روغن‌کاری در محیط‌های زیستی است، بلکه اصلاح شیمیایی و فیزیکی این نانوذرات نیز می‌تواند توانایی ترکیب عملکرد روانکاری عالی آن‌ها با کاربردهای دارویی را فراهم کند.

مهمترین و فوری‌ترین کاربرد بالقوه این سیستم نانوذرات می‌تواند برای درمان آرتروز با اهداف بهبود روانکاری و محافظت در برابر سایش در مفاصل و همچنین رساندن داروها به مفصل به‌صورت کنترل شده باشد.

به نقل از ستاد نانو، آن‌ها قصد دارند عملکرد روانکاری نانوذرات فیتوگلایکوژن را روی سطوح غضروف در شرایط آزمایشگاهی آزمایش کنند. در یک مرحله دیگر، آن‌ها با تعیین کمی تغییرات در التهاب مفصل و فیبروز، اثر نانوذرات فیتوگلایکوژن دارویی را روی مفاصل آرتروز موش بالغ ارزیابی می‌کنند. نتیجه این تحقیق، یک پلتفورم جامع تحویل دارو برای درمان آرتروز خواهد بود که علائم کوتاه مدت از طریق روانکاری و اثرات طولانی مدت اصلاح‌کننده بیماری از طریق تحویل عوامل درمانی فعال را برای بیماران فراهم می‌کند. نانوذرات فیتوگلیکوژن علاوه‌بر زیست سازگار بودن و سازگاری بالقوه می‌توانند هر دوی این نیازها را برآورده کنند.

 

منبع: ایسنا