از این رو كوشش‌های زیادی بر پایه ابداع و ابتكارات متنوع و به منظور تهیه و تدارك جایگزین‌های متعدد پوستی با كارآیی‌های مختلف به عمل آمده است و تحقیقات زیادی در كشورهای مختلف از جمله ایران برای دستیابی به جایگزین‌های پوست و همچنین پوست مصنوعی صورت گرفته است.
در این میان نوعی جایگزین مصنوعی جدید پوست با كمك لیزر و استفاده از پلیمرهای زیستی و صناعی در دانشگاه صنعتی امیركبیر ساخته شده است. در ساخت این نوع پوست سعی شده تا علاوه بر برطرف كردن نیازهای بدن، از نظر زیبایی، پوست تشكیل شده كاملا قابل قبول باشد.
پوست با دارا بودن 16درصد وزن كل بدن سنگین‌ترین عضو منفرد بدن محسوب می‌شود و در بالغین سطحی معادل 2/1 تا 3/2 مترمربع با محیط اطراف ایجاد می‌كند. پوست از روپوست (اپیدرم) و میان‌پوست (درم) تشكیل یافته است. همچنین در زیر درم، زیرپوست (هیپودرم) یا بافت زیرجلدی قرار دارد كه پوست را به طور نه چندان محكم به بافت‌های مجاور متصل می‌كند.
پوست بزرگ‌ترین عضو از نظر ایمنولوژیك است و در دسترس بودن نسبی آن برای تحقیقات عملی، امكان پیشرفت‌های گسترده‌ای را در درك ما از عملكردهای متعدد آن فراهم می‌آورد. واضح‌ترین عمل آن تامین یك سد فیزیكی محافظتی بین بدن و محیط است كه مانع عبور به داخل یا خارج آب و الكترولیت‌ها می‌شود و امكان زیستن در خشكی را فراهم می‌كند.
در ضمن نفوذ مواد شیمیایی مخرب را مهار كرده، ورود میكروارگانیسم‌ها و جذب تشعشعات خورشید را منع می‌كند. پوست در تنظیم حرارت بدن اهمیت دارد و تا حدودی برای آن طراحی شده كه به نیروهای مكانیكی پاسخ دهد. اپیدرم تا حدودی این قدرت مكانیكی را دارد كه در مقابل تخریب ایستادگی و آسیب‌های خود را ترمیم نماید و درم كشسانی لازم را در برابر فشارهای مكانیكی تامین كند.
عملكردهای ایمنولوژیك پوست هم به سلول‌های اپیدرم و هم به اجزای سلولی درم بستگی دارد. پوست همچنین دارای چند نوع گیرنده حسی است كه تحریك وارده از تماس، لرزش، فشار، تغییر در حرارت (گرما و سرما)، درد و خارش را دریافت می‌كنند.
اگر پانسمان‌های معمول را كه در حقیقت ساده‌ترین جایگزین پوستی بحساب می‌آیند در نظر بگیریم، می‌توان قدمت تولید جایگزین‌های پوستی را، از شروع تاریخچه پزشكی دانست. پژوهشگران متعددی از كشورهای مختلف در طول زمان، علاوه بر پیوندهای پوستی، جایگزین‌های مختلف یك، دو یا چند لایه با استفاده از مواد مصنوعی یا طبیعی مختلف و حتی انواع سلول‌ها را به‌كار گرفتند و در نهایت به تولید پوست مصنوعی كه پیشرفته‌ترین جایگزین پوستی محسوب می‌شود، دست یافتند. نوعی جدید از این جایگزین مصنوعی پوست با كمك لیزر و استفاده از پلیمرهای زیستی و صناعی در كشور ما ساخته شده است.
به گفته دكتر حمید كشوری، دانش‌‌آموخته دانشگاه صنعتی امیركبیر و مجری طرح، هدف از اجرای این پروژه بزرگ و بدیع كه از سال 1379 شروع شد، طراحی و ساخت جایگزین مصنوعی پوست به‌گونه‌ای بود كه در ضمن داشتن حداقل خصوصیات مورد نیاز كوتاه مدت در مراحل حاد اولیه آسیب پوستی، نقش خود را در تولید و بازسازی دراز مدت پوست ایفا كند. البته عملكرد این جایگزین نباید خللی در محیط طبیعی بدن ایجاد كند و در نهایت پوست بازسازی شده، شكل و حالت و در نتیجه عملكرد طبیعی خود را بازیابد، بدون آن‌كه مشكلی را از نظر زیبایی به وجود آورد.
كشوری می‌افزاید: در ابتدا، كاربرد این جایگزین برای آسیب‌های تمام ضخامت پوست (یعنی آسیب به كل اپیدرم و درم) كه در ضمن ایجاد مهم‌ترین مسائل در حوزه درمانی، كمترین موفقیت‌ها را نیز در حوزه زیست مواد و مهندسی بافت به‌دنبال داشته است، در نظر گرفته شد.
به این منظور بررسی‌ها و كارهای متنوع و متعدد انجام گرفته قبلی در سراسر جهان طی ماه‌ها كار پژوهشی مطالعه شد و بر همین اساس مناسب‌ترین مواد مورد نیاز و بهترین روش برای طراحی و ساخت جایگزین انتخاب و سپس در طول چندین سال،كارهای پژوهشی و ساخت آن انجام شد.
پیوند پلی‌اكریلیك اسید روی سیلیكون با استفاده از لیزر ضربه‌ای2 CO و مطالعه تاثیر عوامل مختلف فرآیند بر میزان پیوند و انتخاب نمونه بهینه از جمله این كارها بود. این فرآیند كه طی چندین سال و با فناوری بسیار پیچیده به نتیجه رسید، حداقل با توجه به مستندات منتشر شده موجود برای اولین بار در جهان صورت می‌گرفت. در این مرحله كه اساس و زیربنای پروژه ساخت را تشكیل می‌داد، بر خلاف روش‌های دیگر پیوندهای پلیمری، امكان كنترل فرآیند توسط تغییر پارامترهای مختلف لیزری و دیگر عوامل دخیل وجود دارد.
تثبیت كلاژن و كیتوسان با درصدهای متفاوت بر سطح نمونه سیلیكونی پیوند خورده با پلی اكریلیك اسید از دیگر كارهای انجام شده بود. البته تثبیت كلاژن یا كیتوسان بر پلیمرها توسط گروه‌های متعدد پژوهشی قبلا انجام گرفته بود. ولیكن تثبیت هر دو با درصدهای مختلف بویژه بر زمینه تولید شده همراه با آزمایش‌های متعدد بعدی برای اولین بار انجام می‌گرفت.
در ضمن مطالعه چسبندگی، پهن‌شدگی و رشد سلول‌های فیبروبلاست به‌عنوان مهم‌ترین سلول در پوست‌های از دست رفته در زخم‌های تمام ضخامت بر سطوح مختلف به‌دست آمده و مطالعه حیوانی سطوح مختلف به عنوان جایگزین پوستی برای درمان زخم‌های تمام ضخامت در موش صحرایی هم انجام شد.
نوآوری در این پروژه، مربوط به استفاده صحیح از مواد مختلف مناسب با هم و طی فرآیندهای پیچیده موفقی بود كه در نهایت نتایج بسیار امید بخشی را به ارمغان آورد.
به گفته كشوری، هر كدام از نمونه‌های مختلف ساخته شده كه مورد آزمون حیوانی قرار گرفتند، نشان دادند می‌توانند فرآیندهای متفاوت و مكمل طبیعی در ترمیم آسیب تمام ضخامت پوستی را به‌طور قابل ملاحظه‌ای تسریع و تكمیل كنند. به شكلی كه می‌توان با توجه به شرایط خاص هر نوع زخم پوستی، التیام و ترمیم را بصورت كاملا واضحی با استفاده از جایگزین‌های مصنوعی تولید شده مدیریت كرد.
ماده‌ای مشابه پوست بدن
مهم‌ترین مزیت جایگزین‌های تولید شده، امكان استفاده از آنها در زخم‌های تمام ضخامت با انتظار عملكرد طبیعی در مراحل اولیه و ایجاد پوست به شكل طبیعی پس از بازسازی است، به‌گونه‌ای كه تفاوتی را با بافت پوست طبیعی اطراف زخم نشان ندهد.
علاوه بر آن، در این طراحی، امكان تغییر كنترل شده عوامل مختلف فرآیند برای تولید نمونه‌های متنوع به‌منظور استفاده در آسیب‌های پوستی با خصوصیات متفاوت وجود دارد. در ضمن با توجه به مطالعات انجام پذیرفته، در آینده می‌توان از این جایگزین به‌عنوان داربست در مهندسی بافت پوست برای تولید پوست مصنوعی بهره برد.
كشوری می‌افزاید: در مراحل مختلف این پروژه، علاوه بر به‌كارگیری امكانات مورد نیاز موجود در دانشكده مهندسی پزشكی دانشگاه صنعتی امیركبیر،از همكاری بخش لیزر پلیمر و پتروشیمی ایران و مركز آزمون‌های حیوانی بیمارستان قلب تهران بهره گرفته شد كه در اینجا لازم می‌دانم سپاس بی‌پایان خود را از تمامی بزرگوارانی كه در مراحل مختلف این پروژه همكاری كرده‌اند، اعلام دارم. تاكنون از این دستاورد مقاله‌ای در مجله IPJ چاپ شده است و 2 مقاله هم از آن در حال ارسال به مجلات معتبر است.
در ضمن یك مقاله دیگر نیز درخصوص آزمون‌های خارج بدن مربوط به استفاده از درصدهای مختلف كیتوسان و كلاژن و یك مقاله نیز درباره آزمون‌های داخل بدن در دست تهیه است.
در آینده اقدامات پژوهشی دیگری كه كاملا قابل اجراست برای ارتقای جایگزین مصنوعی فوق انجام می‌پذیرد. این اقدامات شامل انجام آزمون‌های انسانی جایگزین‌های تهیه شده، بررسی نتایج با توجه به استانداردهای موجود و در نظر گرفتن محدودیت‌های انسانی و اخلاقی و اضافه كردن سلول‌های فیبروبلاست و انواع دیگر سلول‌های موجود در پوست طبیعی به جایگزین‌های مصنوعی تهیه شده به منظور تدارك پوست مصنوعی و انجام آزمون‌های حیوانی می‌شود.
در ضمن تولید پوست مصنوعی انسانی براساس نتایج به‌دست آمده و با توجه به امكان برنامه‌ریزی برای رسیدن به خصوصیات ظاهری مطلوب از جمله رنگ پوست، تعداد و توزیع مناسب ضمائم پوستی و... و راه‌اندازی بانك پوست دركنار امكان سنجی صادرات در ضمن استفاده داخل كشور در هر كدام از مراحل و با تكیه بر مستندات علمی قابل ارائه در پروژه براساس استانداردهای روز جهانی از دیگر اهداف و اقدامات آینده این طرح هستند.
كشوری در پایان، ضمن تشكر از دكتر حمید میرزاده، دكتر پروین منصوری و مرحومه دكتر فریبا اورنگ و دیگر اساتیدی كه خود را همواره مدیون آنها می‌داند، در نهایت این دستاورد را به تمامی افرادی تقدیم می‌كند كه نیازشان در نتیجه این پروژه بزرگ رقم خورده است.
ویژگی‌هایی‌كه پوست مصنوعی را به یك ایده‌آل تبدیل كرده‌اند:
- امكان ضدعفونی كردن در ضمن خواص ضد باكتریایی كیتوسان
- شفاف بودن برای مشاهده، مطالعه و بررسی بافت زیرین جایگزین در طول دوره ترمیم
- چسبندگی مناسب به زخم در طول دوره مورد نیاز بخصوص مراحل اولیه بدون نیاز به كاربرد روش‌های دیگر برای تثبیت جایگزین روی زخم به منظور كاهش درد، تسریع التیام و جلوگیری از عفونت
- خواص مكانیكی مناسب و امكان بخیه زدن جایگزین برای تثبیت موقت در چند ساعت اول
- كنترل عفونت به دلیل خواص ضد باكتریایی كیتوسان و عدم امكان ورود عوامل عفونت زا با توجه به چسبندگی مناسب جایگزین بر زخم و داشتن منافذ مناسب
- كنترل آب و رطوبت و نفوذپذیری مناسب نسبت به اكسیژن بدون اجازه تهاجم به باكتری‌ها به‌منظور تسریع در ترمیم بدون ایجاد عفونت
- نداشتن خاصیت تحریك سیستم ایمنی و در نتیجه ایجاد التهاب كمتر درزخم
- سمی و مضر نبودن برای سیستم حیاتی و سرطانزا نبودن
- سرعت تخریب زیستی مناسب در مورد مواد زیستی به‌كار رفته در جایگزین و بنابراین برداشت خودبه‌خودی از سطح زخم در موقع مناسب بدون آسیب به بافت زیرین
- امكان رشد انواع سلول‌ها به داخل قسمت تخریب پذیر جایگزین برای ترمیم بافت پوست
- عدم ایجاد انقباض در پوست بازسازی شده نهایی و در نتیجه بهترین وضعیت از نظر زیبایی پوست حاصل بعد از ترمیم
- تسریع در التیام زخم با توجه به خصوصیات این نوع پوست
نظر شما