محققان دانشگاه “موناش” استرالیا در مطالعه اخیرشان روشی را برای ایجاد سطوح مهندسی سه‌بعدی که رشد باکتری‌ها را کاهش می‌دهد، ابداع کرده‌اند.
رویکرد آنها می‌تواند به کاهش میزان بروز عفونت‌های بیمارستانی مانند عفونت‌های دستگاه ادراری در بیماران دارای سوند ادراری منجر شود.
محققان در این مطالعه بررسی کردند که آیا می‌توانند از طریق تکنیک‌های مهندسی سه بعدی رشد میکروبی را در سطوح کاهش دهند یا خیر. آنها امیدوار بودند که بتوانند ماده‌ای را برای استفاده در کاتترها/سوند و سایر سطوح پرخطر طراحی کنند که به کاهش احتمال ابتلا بیماران به عفونت بیمارستانی منجر شود. محققان کشف کردند که باکتری‌ها تمایل به لبه‌ها و گوشه‌های تیز دارند چرا که این امر به آنها اجازه می‌دهد پنهان شوند و در آنجا باقی بمانند.
تقریباً ۲۰ درصد بیماران در حین بستری شدن به سوند ادراری مجهز هستند و این به آن معنا است که تعداد زیادی از افراد از عفونت ادراری رنج می‌برند. درمان چنین عفونت‌هایی ممکن است دشوار باشد به ویژه اگر باکتری دارای مقاومت به آنتی بیوتیک باشد. مسئله دیگر تشکیل زیست لایه است که طی آن باکتری‌ها یک لایه لزج ضخیم را تشکیل می‌دهند که آنتی بیوتیک‌ها و سیستم ایمنی بدن نمی‌توانند به آن نفوذ کنند.
“سارا قوامیان”(Sara Ghavamian) محقق این مطالعه گفت: به عنوان مثال با استفاده از اشریشیا کلی سلول‌های باکتریایی را پیدا کردیم که روی سطوح تشکیل و بیشتر در گوشه‌های تیز ایجاد می‌شوند. با از بین بردن این ویژگی‌ها، باکتری‌ها دیگر نمی‌توانند به طور موثر در سطوح رشد کنند. کنترل عفونت از طریق تغییر فیزیکی این سطوح به جای استفاده سنتی از عوامل شیمیایی، نه تنها یک روش با دوام‌تر بلکه یک استراتژی موثرتر برای مبارزه با مقاومت ضد میکروبی است.
محققان امیدوارند که این روش به ایجاد سطوح‌های پیشرفته که باعث کاهش رشد باکتری می‌شوند، منجر شود.
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