پلیمرهای تحقیقاتی سنتزی
پلی گلیسرول سباکیت PGS :PGS یک پلیمر آبدوست و تخریب پذیر است. واکنش تخریب این پلیمر از طریق هیدرولیز و به‌صورت تخریب خطی صورت میگیرد. این امر PGS را انتخاب مناسبی برای بازسازی بافت‌های نرم و رهایش دارو به‌صورت کنترل‌شده ساخته است. خواص زیستی مشابه این پلیمر به کلاژن و الاستین سبب شده تا بتوان از این پلیمر درترمیم پوست استفاده کرد.
پلی‌گلیسرول‌سباکیت شفاف و تقریباً بی رنگ است و از طریق پلیمریزاسیون تراکمی گلیسرول و سباسیک اسید سنتز میشود. به علت خواص مواد اولیه آن، غیرسمی است. PGS یک الاستومر آبدوست وانعطاف‌پذیر است که خواص زیستی آن مشابه کلاژن و الاستین است و همین امر باعث شده است که گزینه مناسبی برای ترمیم پوست محسوب شود. تخریب این پلیمر به صورت خطی است. مکانیزم اصلی تخریب شامل شکسته شدن پیوندهای استر است. محصولات تخریب PGS اغلب به‌طور طبیعی در بدن متابولیزه می‌شوند و با فرآیندهای متابولیسم طبیعی حذف می‌شوند. PGS پلیمری زیست‌سازگار است و به‌طور فزاینده‌ای در زمینه پزشکی استفاده میشود. با این حال، به‌دلیل ویسکوزیته کم و درهم تنیدگی زنجیره ناکافی، به سختی پتانسیل تبدیل به نانوالیاف را دارد و معمولاً در کنار پلیمرهای دیگر مورد استفاده قرار میگیرد.
پلی بتاآمینواسترPβAE: یکی از پلیمرهای سنتزی محبوب در چند سال اخیر در زمینه ترمیم آسیبهای پوستی و مهندسی بافت، پلیبتاآمینواستر است. پلیبتاآمینواستر پلیمری است که از طریق ایجاد پیوند میشل بین گروه آمین و آکریلاتها حاصل میشود. این پلیمر دارای قابلیت کنترل نرخ تخریب، کنترل خواص مکانیکی، بهبود پاسخ های زیستی و حساس به pH محیط است.
یکی از پلیمرهای سنتزی محبوب در چند سال اخیر در زمینه ترمیم آسیب¬های بافت نرم، بازسازی بافت سخت و مهندسی بافت، پلی بتاآمینواستر است. این پلیمر در حوزه های ترمیم بافت آسیب دیده سخت و نرم، رهایش دارو و رهایش ژن مورد استفاده قرار می گیرد. پلیبتاآمینواستر پلیمری است که از طریق ایجاد پیوند میشل بین گروه آمین و آکریلاتها حاصل میشود. در این محصول ساختار پلیمری با استفاده از مونومر آمینی دی متیلن دی آمین و مونومر آکریلاتی بوتان دیول دی آکریلات حاصل می شود. در این پلیمر با تنظیم نوع مونومرها و نسبت آنها، کنترل استوکیومتری و فرمولاسیون نهایی می توان رنج وسیعی از خواص مکانیکی، زیستی و تخریب پذیری را بدست آورد.ازجمله ویژگیهای منحصربه‌فرد این پلیمر، زیست سازگاری، خواص مکانیکی متناسب با انواع بافت، قابلیت کنترل نرخ تخریب، قابلیت بارگذاری و رهایش کنترل‌شده عوامل دارویی، ژنتیکی و بیولوژیکی، قابلیت جذب آب و ساخت هیدروژل با استفاده از کراس لینکرها و آغازگرهای نوری و همچنین قابلیت پاسخ به عوامل محیطی مانند pH است.
- سنتز پلیمر با استفاده از بیش از ۵ نسبت مولی مونومر آمینی و آکریلاتی
- بدست آوردن رنج وسیعی از وزن مولکولی بین ۱۱۷ تا ۱۰۰۰۰ دالتون با تغییر فرمولاسیون سنتز پلیمر
- حصول پلیمرهایی با انواع بار الکتریکی سطحی بین ۱۰ تا ۲۴ میلی ولت
- بدست آوردن پلیمری با رنج وسیع آبدوستی ۳۰ تا ۷۰ درجه براساس تغییر نسبت استوکیومتری مونومرها
- قابلیت تورم کنترل شده از ۱۵۰ تا ۲۵۰ درصد براساس شرایط محیطی pH و نسبت مونومرهای سازنده
- نرخ تخریب متنوع براساس بافت هدف به گونه ای که تخریب بین ۱ روز تا ۹۰ روز دارای قابلیت تغییر است
- رنج وسیع استحکام کششی پلیمر
- حساس به شرایط محیطی مانند pH
- مونومرهای مورد استفاده دارای خلوص ۹۶ درصدی بوده و درروند سنتز نیز هیچ عامل ناخالصی وارد نمی شود.
- زنده مانی سلولهای پوستی، استخوانی و غضروف در تماس با پلیمرهدف
- دارای ساختار شیمیایی:
پلی ال آرژنین: پلی ال-آرژینین، یک پلیمر مناسب تشکیل شده از ال آرژینین به عنوان یک اسیدآمینه غیرضروری است که به طور طبیعی توسط تمام سلولهای بدن مورداستفاده قرار میگیرد. ال آرژینین نقش بسیار مهمی در سنتز پروتئینهای موجود در سیتوپلاسم، بیوسنتز سایر آمینواسیدها، سنتز کراتین و عملکرد هسته سلولهای موجود در بدن دارد. مهمترین نقش این آمینواسید در بدن تولید نیتریک اکسید است. نیتریک اکسید بهعنوان یک عامل محرک منجر به بهبود جریان خون، سنتز پروتئینهایی مانند کلاژن شده و در مواقعی مانند ورزش کردن فرآیند سنتز میتوکندری را تغییر داده و منجر به افزایش سطح انرژی میشود. حضور این عامل منجر به تسریع ترمیم و بازسازی بافت آسیب‌دیده می شود.
ال-آرژینین، یک اسیدآمینه غیرضروری است که به‌طور طبیعی توسط تمام سلولهای بدن مورداستفاده قرار میگیرد. ال- آرژینین نقش بسیار مهمی در سنتز پروتئینهای موجود در سیتوپلاسم، بیوسنتز سایر آمینواسیدها، سنتز کراتین و عملکرد هسته سلولهای موجود در بدن دارد. مهمترین نقش این آمینواسید در بدن تولید نیتریک اکسید است. نیتریک اکسید بهعنوان یک عامل محرک منجر به بهبود جریان خون، سنتز پروتئینهایی مانند کلاژن شده و در مواقعی مانند ورزش کردن فرآیند سنتز میتوکندری را تغییر داده و منجر به افزایش سطح انرژی میشود. حضور این عامل منجر به تسریع ترمیم و بازسازی بافت آسیب‌دیده مانند زخمهای پوستی میشود. در ادامه چرخه متابولیسم ال- آرژینین نشان داده‌شده است که هیدروکسیال- آرژینین تولیدشده منجر به افزایش سطح ال-سیترولین[۱] و نیتریک اکسیدی شده که خود منجر به افزایش میزان سنتز کلاژن ، رشد و تکثیر سلولی میشود.
بر اساس نتایج مطالعات انجام‌شده می‌توان گفت با افزایش نسبی میزان رهایش نیتریک اکسید، رشد و تکثیر سلولها و خواص آنتیباکتریال نمونه افزایش مییابد و به‌طور متناسب میزان فاکتورهای التهابی مانند اینترلوکینها نیز کنترل میشود. براین‌اساس اگر هدف حد بهینه‌ای از رشد و تکثیر سلولی، سنتز کلاژن، خواص آنتیباکتریال و کنترل پاسخهای سلولهای سیستم ایمنی باشد به عاملی جهت کنترل میزان رهایش نیتریک اکسید در حد بهینه نیاز است. از طرفی با افزایش بیش‌ازحد مقدار نیتریک اکسید آزادشده احتمال ایجاد سمیت و مرگ سلولی وجود دارد. یکی از روش‌های کنترل متابولیسم نیتریک اکسید استفاده از پلیمریزاسیون ال- آرژینین و یا ایجاد گروههای جانبی در آن است. ازجمله ویژگیهای پلیالآرژینین زیست سازگاری، قابلیت ترمیم زخم، قابلیت تسریع سنتز کلاژن و پروتئینها به‌وسیله تولید کنترل‌شده نیتریک اکسید، تهییج تکثیر سلولهای پوستی، خواص آنتیباکتریال و قابلیت کنترل سلولهای سیستم ایمنی است.
پلی دوپامین
با الهام از چسبندگی قوی صدف در آب دریا ، مشخص شده است که ترکیبات حاوی ساختار کاتکول میتوانند چسبندگی مواد را در شرایط مرطوب بهبود بخشند و زیست سازگاری مواد را تقویت کنند. دوپامین دارای گروههای عاملی کاتکول است که میتواند زیست سازگاری، آنتیاکسیدانی، آنتیباکتریالی، چسبندگی و انسجام مواد را تقویت کند. دوپامین یک انتقال دهنده عصبی است که توسط بدن ترشح میشود، به دلیل زیست سازگاری و مقدار زیادی کاتکول که در ساختار دوپامین وجود دارد آن را به یک حذف کننده رادیکال آزاد عالی تبدیل میکند.
پلیدوپامین به دلیل فعالیت ضدمیکروبی قابلتوجه و توانایی آنتیاکسیدانی به طور قابل توجهی منجر به مرحله التهابی کوتاه از روند بهبودی میشود. بسته شدن سریع زخم با بافت گرانول ضخیم ، کلاژن یکنواخت و عروق متراکم میتواند حاصل شود.
پلیدوپامین نه تنها ممکن است سازگاری زیادی با سلولها فراهم کند ، بلکه باعث افزایش چسبندگی سلول برای حمایت از هموستاز و بهبود زخم و ترمیم سایر بافتها میشود.
نانوذره کیتوسان
کیتوسان از پلیمرهای پلی‌ساکارید طبیعی و کاتیونیک است که از استیل‌زدایی کیتین طبیعی تولید میشود. کیتوسان دومین پلیمر طبیعی فراوان در طبیعت بعد از سلولز است. بهعلت فعالیتهای بیولوژیکی که موجب ترمیم سریعتر زخم میشود، کاندید مناسبی برای پانسمانهای زخم بوده و جزء آنتیباکتریال قوی محسوب میشود و از بروز عفونت در محل زخم جلوگیری میکند. همچنین زیست سازگار، چسب بیولوژیکی، تجزیه پذیر و بدون سمیت، تحریک کننده سنتز کراتینوسیت است و به علت طبیعت کاتیونیک خود، میتواند با عوامل دارای بار منفی به خوبی پیوند برقرار کند. می تواند با موکوس و سلول-های اپیتلیال تعامل داشته باشد و در نهایت منجر به باز شدن اتصالات محکم سلولی شود و درنتیجه نفوذپذیری پاراسلولی اپیتلیوم افزایش یابد. در طی فرآیند بازسازی و بهبود زخم، کیتوسان نقش مهمی در حفظ هموستاز ایفا میکند، زیرا میتواند به گلبول‌های قرمز خون متصل شود، که منجر به لخته شدن سریع خون میشود. پایانههای عصبی را مسدود میکند و موجب کاهش درد در ناحیه زخم میشود. علاوه بر این، مسئول تکثیر فیبروبلاستها، مدل سازی عملکرد سلولهای التهابی، تأثیر مثبت بر فرآیند گرانولاسیون و سازماندهی سلولی میگذارد. بهعنوان یک پانسمان بیولوژیکی نیمهتراوا استفاده میشود، با وجود اگزودا در زخم، محیط استریل را حفظ میکند، شرایط بهبود را بهینه میکند و از ایجاد اسکار و آلودگی زخم جلوگیری میکند.
- پلی‌ساکارید طبیعی (دومین پلیمر فراوان)
- کاتیونی
- غیرسمّی و زیست‌سازگار
- تخریب‌پذیر
- فعالیت ضد‌باکتریایی
- دارای گروههای آمین و هیدروکسیل
