الکتروریسی و سنتز نانو الیاف کیتوزان-پلی وینیل الکل به همراه نانوذرات مغناطیسی آهن به منظور رهایش هدفمند پروتئین

یکی از کاربردهای مهم فناوری نانو در حوزه پزشکی کاربردهای دارورسانی و مهندسی کشت بافت می باشد. هدف عمده مهندسی بافت، گرفتن سلول از یک منبع سلولی و رشد و توسعه آن در خارج از بدن و سپس انتقال آن به داخل بدن میباشد. داربستها به عنوان تقلیدی از ماتریکس خارج سلولی در داخل بدن، نقش مهمی در مهندسی بافت ایفا میکنند. ماتریکس خارج سلولی در داخل بدن دارای اجزایی در مقیاس نانومتر میباشد. بر این اساس داربست های بر پایه نانو الیاف محیط بهتری برای چسبندگی،تکثیر و عملکرد سلول ها نسبت به داربست های معمولی دارند. داربست ها ضمن اینکه محیط مناسبی برای اتصال و رشد سلول فراهم می کند می توانند مواد بیولو ژیکی را نیز در خود بارگذاری کنند که در این راستا دستیابی به رهایش هدفمند این مواد بیولوژیکی از داربست نیز در رشد سلول اهمیت بسزا دارد. در این پژوهش از روش الکتروریسی به منظور ساخت نانو الیاف کیتوزان- پلیوینیل الکل استفاده شد و سپس با بارگذاری نانو در غیاب و حضور میدان مغناطیسی متناوب بررسی شد. (bsa) ذرات مغناطیسی آهن در این الیاف، رهایش پروتئین آلبومین سرم گاوی بدین منظور از پلیمرهای طبیعی کیتوزان و پلیمر سنتزی پلیوینیلالکل جهت رسیدن به ساختار منظم نانوالیاف استفاده گردید. پس از الکتروریسی، ساختار الیاف به وسیله میکروسکوپ الکترونی بررسی و قطر نانو الیاف بین 90 تا 300 نانومتر مشاهده شد. سپس با تعیین بهترین نوع الیاف از جهت قطر و یکنواختی ، نسبت 70 درصد پلیوینیل الکل و 30 درصد کیتوزان به عنوان شرایط بهینه از نظر یکنواخنی ml/hr نانوالیاف ، برای آزمایش های بعدی انتخاب شد. در این آزمایش ها شرایط منبع ولتاژ الکتروریسی 18 ولت ، سرعت پمپ سرنگ 15 انتخاب شد. نانوذرات مغناطیسی آهن تهیه شده از روش همرسوبی شیمیایی، در دو حالت با و بدون cm 8 و فاصله سرنگ تا نمونه پایدارکننده در محلول کیتوزان، قرار گرفتند که باوجود پایدارکننده، در مدت چندین روز اثری از تهنشینی نانوذرات مغناطیسی آهن مشاهده نشد. محلول کیتوزان باوجود پایدارکنندههایی گلوتارآلدهید و تریپلیفسفات و نانو ذرات مغناطیسی آهن مجددا الکتروریسی شد و ساختار الیاف و وجود نانوذرات توسط میکروسکوپ الکترونی مشاهده شد. در ادامه با استفاده از دستگاه طیف سنجی مادون وجود پیکهای نانوذرات مغناطیسی آهن و پایدارکنندههای تریپلیفسفات و گلوتارآلدهید و پلیمرها در الیاف به اثبات (ftir) قرمز رسید. استفاده از این پایدارکنندهها برای تثبیت نانوذرات مغناطیسی در نانوالیاف، عملیاتی نو در زمینهی کشت بافت و رهایش هدفمند است. در مرحلهی بعد از یک پروتئین جهت بارگذاری در نانو الیاف و رصد رهایش آن به عنوان نمونهای واقعی از دارو استفاده شد. در این مرحله که تحقیق نوینی است و در پژوهشهای قبل به ثبت نرسیده است، شکستن الیاف توسط میدان متناوب مغناطیسی به سبب وجود نانوذرات مغناطیسی آهن انجام پذیرفت و رهایش هدفمند پروتئین موجود از الیاف صورت گرفت. حضور الیاف کیتوزان به همراه نانو ذرات مغناطیسی در میدان متناوب سبب شد الیاف ، کاملا تغییر ساختار داده و شکسته شوند. این پدیده به حرکت نانو ذرات مغناطیسی تحت میدان متناوب مربوط است که باعث ایجاد تغییر در ساختار الیاف گردیده است. با این عمل درصد رهایش پروتئین از 13.2 درصد در غیاب میدان به 87.9 درصد در حضور میدان افزایش یافت و نتایج حاکی از رهایش هدفمند پروتئین در طی سه ساعت بود. این پدیده منحصربه فرد کاربردهای فراوانی را در عرصه دارورسانی و کشت بافت در کنترل رهایش مولکولها ایجاد کرده و لذا می توان ازاین روش برای رهایش هدفمند دارو در داربست های سلولی باگذشت زمان استفاده کرد.