تاریخ انتشار : ۱۴۰۰/۰۶/۲۴ ساعت ۱۸:۲۷
کد مطلب : ۲۹۴۲۲۰
التیام زخم‌های مزمن با استفاده از نانو شیمی
گروه علمی:تیمی از محققان چینی تحقیقاتی را در زمینه ترمیم زخم‌های مزمن به کمک نانو شیمی انجام داده‌اند که می‌توان از این روش برای درمان زخم‌های مزمن استفاده کرد.زخم‌های عفونی مزمن اغلب برای بیماران دیابتی مشکل ساز است، با این حال، تیمی از محققان چینی اکنون رویکردی هدفمند برای ترمیم زخم‌ها ایجاد کرده‌اند که از نانو پزشکی استفاده می‌کند، نتایج این مطالعه در مجله Angewandte Chemie منتشر شده است.
محققان با استفاده از محلول نانوکپسول‌هایی که محیط زخم را تغییر داده و گونه‌های فعال اکسیژن را آزاد می‌کنند، باکتری‌های عفونی زخم را غیرفعال کردند.زخم‌های مزمن در بیماران دیابتی مکانی ایده آل برای رشد باکتری‌هاست. محیط غنی از گلوکز به باکتری‌ها اجازه می‌دهد تا بیوفیلم‌ها را تشکیل دهند و رسیدن آنتی بیوتیک‌ها به محل مورد نیاز را بسیار دشوار می‌کند. علاوه بر این بیماران مبتلا به دیابت اغلب سیستم ایمنی ضعیفی دارند. در این موارد درمان شیمیودینامیکی یک رویکرد امیدوار کننده را ارائه می‌دهد. گونه‌های فعال اکسیژن تولید شده فورا سلول‌های باکتریایی را ضعیف کرده و با آسیب به آن‌ها باعث مرگ باکتری‌ها می‌شود.
یک کاتالیزور مسئول تولید این گونه‌های فعال اکسیژن است. این پراکسید، هیدروژن را در محیط نزدیک سلول‌های باکتریایی، مستقیما یا روی دیواره سلولی آن‌ها تجزیه می‌کند؛ بنابراین نانوذرات پلاتین به طور خاص به عنوان کاتالیزوری برای این نقش مناسب هستند.
این نانودانه‌ها دارای آپتامر‌هایی هستند که به آن‌ها متصل شده است: زنجیره‌های کوتاه DNA که به باکتری‌ها متصل می‌شوند. این ذرات کاتالیزور- نانوزیم‌ها به روش مشابهی با آنزیم‌ها عمل می‌کنند.نانوزیم به باکتری‌ها می‌چسبد تا زمانی که پراکسید هیدروژن نیز برای تولید رادیکال‌ها در وهله اول وجود داشته باشد رادیکال‌های اکسیژن را در سلول آزاد می‌کند.
مسئله اصلی این است که کاتالیزور فقط می‌تواند پراکسید هیدروژن را در یک محیط اسیدی (یعنی در pH پایین) تجزیه کند. با این حال، اکثر زخم‌های دیابتی قلیایی هستند. برای فعال کردن سیستم نانوزیم در این شرایط رونگوا یانگ از دانشگاه علم و صنعت چانگشا در (چین) و همکارانش در ترفند‌های بیوشیمیایی خود از محیط غنی گلوکز خون برای درمان زخم‌های دیابتی استفاده کردند.
آنزیم میکروبی گلوکز اکسیداز که قبلا در تشخیص پزشکی و صنایع غذایی شناخته شده است، از اکسیژن برای تبدیل گلوکز به اسید گلوکونیک، تشکیل پراکسید هیدروژن و محلول اسیدی استفاده می‌کند. یانگ و تیمش گلوکز اکسیداز را بهم متصل کردند، سپس کل سیستم را در یک پوسته محافظ از اسید هیالورونیک جاسازی کردند.
این پوسته نه تنها اجازه داد ذرات نانوزیم تقریبا پنج برابر تا ۰.۱ میکرومتر (حدود یک دهم اندازه یک باکتری) رشد کنند، بلکه آن‌ها را برای بیش از ۳۰ روز در محلول ثابت و بدون تغییر نگه داشت.
همچنین ددف دیگر پوسته اسید هیالورونیک تولید باکتری‌ها آنزیم‌هایی است که اسید هیالورونیک را تجزیه می‌کنند، به این معنی که باکتری‌ها اساسا ابزار‌های مرگ خود را آزاد می‌کنند.محلول نانوکپسول روی کشت‌های باکتریایی استافیلوکوکوس اورئوس آزمایش شد و در نهایت باکتری‌ها را در عرض چند ساعت از بین برد. این تیم سپس زخم‌های عفونی مزمن را در موش‌های دیابتی درمان کردند و نتایج به دست آمده این بود که در شرایط یکسان، فقط زخم‌های تحت درمان با محلول نانوکپسول به طور کامل و سریع بهبود یافتند.
نویسندگان تاکید کردند این روش نیازی به سنتز مواد جدید ندارد. بلکه محدودیت‌های فیزیولوژیکی نانوزیم‌ها را با تنظیم محیط زیست محلی حل کردند. آن‌ها همچنین پیشنهاد کردند که اصلاحاتی از این نوع برای سایر نانوزیم‌ها مناسب خواهد بود.
یک کاتالیزور مسئول تولید این گونه‌های فعال اکسیژن است. این پراکسید، هیدروژن را در محیط نزدیک سلول‌های باکتریایی، مستقیما یا روی دیواره سلولی آن‌ها تجزیه می‌کند؛ بنابراین نانوذرات پلاتین به طور خاص به عنوان کاتالیزوری برای این نقش مناسب هستند.
این نانودانه‌ها دارای آپتامر‌هایی هستند که به آن‌ها متصل شده است: زنجیره‌های کوتاه DNA که به باکتری‌ها متصل می‌شوند. این ذرات کاتالیزور- نانوزیم‌ها به روش مشابهی با آنزیم‌ها عمل می‌کنند.نانوزیم به باکتری‌ها می‌چسبد تا زمانی که پراکسید هیدروژن نیز برای تولید رادیکال‌ها در وهله اول وجود داشته باشد رادیکال‌های اکسیژن را در سلول آزاد می‌کند.
مسئله اصلی این است که کاتالیزور فقط می‌تواند پراکسید هیدروژن را در یک محیط اسیدی (یعنی در pH پایین) تجزیه کند. با این حال، اکثر زخم‌های دیابتی قلیایی هستند. برای فعال کردن سیستم نانوزیم در این شرایط رونگوا یانگ از دانشگاه علم و صنعت چانگشا در (چین) و همکارانش در ترفند‌های بیوشیمیایی خود از محیط غنی گلوکز خون برای درمان زخم‌های دیابتی استفاده کردند.
آنزیم میکروبی گلوکز اکسیداز که قبلا در تشخیص پزشکی و صنایع غذایی شناخته شده است، از اکسیژن برای تبدیل گلوکز به اسید گلوکونیک، تشکیل پراکسید هیدروژن و محلول اسیدی استفاده می‌کند. یانگ و تیمش گلوکز اکسیداز را بهم متصل کردند، سپس کل سیستم را در یک پوسته محافظ از اسید هیالورونیک جاسازی کردند.
این پوسته نه تنها اجازه داد ذرات نانوزیم تقریبا پنج برابر تا ۰.۱ میکرومتر (حدود یک دهم اندازه یک باکتری) رشد کنند، بلکه آن‌ها را برای بیش از ۳۰ روز در محلول ثابت و بدون تغییر نگه داشت.
همچنین ددف دیگر پوسته اسید هیالورونیک تولید باکتری‌ها آنزیم‌هایی است که اسید هیالورونیک را تجزیه می‌کنند، به این معنی که باکتری‌ها اساسا ابزار‌های مرگ خود را آزاد می‌کنند.محلول نانوکپسول روی کشت‌های باکتریایی استافیلوکوکوس اورئوس آزمایش شد و در نهایت باکتری‌ها را در عرض چند ساعت از بین برد. این تیم سپس زخم‌های عفونی مزمن را در موش‌های دیابتی درمان کردند و نتایج به دست آمده این بود که در شرایط یکسان، فقط زخم‌های تحت درمان با محلول نانوکپسول به طور کامل و سریع بهبود یافتند.
نویسندگان تاکید کردند این روش نیازی به سنتز مواد جدید ندارد. بلکه محدودیت‌های فیزیولوژیکی نانوزیم‌ها را با تنظیم محیط زیست محلی حل کردند. آن‌ها همچنین پیشنهاد کردند که اصلاحاتی از این نوع برای سایر نانوزیم‌ها مناسب خواهد بود.
پربينندهترين مطالب و خبرها
