بررسی آزمایشگاهی مش ترمیم فتق با پوشش نانوساختار
مش جراحی یکی از ابزارهای مهم در ترمیم فتق دیواره شکم است. این وسیله با تقویت ناحیه ضعیف‌شده، به حمایت از بافت‌های بدن کمک می‌کند و می‌تواند خطر عود فتق را در مقایسه با ترمیم بخیه‌ای کاهش دهد. با این حال، عملکرد مش تنها به استحکام مکانیکی آن محدود نمی‌شود. نحوه تعامل مش با بافت‌های اطراف نیز اهمیت زیادی دارد.
یکی از چالش‌های استفاده از مش‌های جراحی، دستیابی به یکپارچگی مناسب میان مش و بافت میزبان است. واکنش التهابی، تشکیل بافت فیبروزی، چسبندگی به اندام‌های مجاور و عفونت از جمله عوارضی هستند که در مطالعات مربوط به مش‌های جراحی بررسی شده‌اند. به همین دلیل، پژوهشگران به دنبال روش‌هایی برای بهبود ویژگی‌های سطحی مش و افزایش سازگاری زیستی آن هستند. یکی از رویکردهای مورد بررسی، استفاده از پوشش‌های نانوساختار است که می‌توانند محیط مناسبی برای اتصال و رشد سلول‌ها فراهم کنند.
نقش پلی‌پروپیلن در ساخت مش جراحی
پلی‌پروپیلن یکی از مواد پرکاربرد در ساخت مش‌های جراحی برای ترمیم فتق است. این ماده به دلیل ویژگی‌های مکانیکی و ماندگاری خود، برای تقویت نواحی ضعیف‌شده دیواره شکم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با وجود این مزایا، رفتار زیستی مش به عوامل متعددی وابسته است؛ از جمله ساختار رشته‌ها، اندازه منافذ، وزن مش، انعطاف‌پذیری و ویژگی‌های سطحی آن. بنابراین، انتخاب ماده اولیه به‌تنهایی برای پیش‌بینی عملکرد نهایی مش کافی نیست.
استفاده از پوشش نانوالیافی در مش جراحی
در این پژوهش، محققان برای تولید پوشش نانوالیافی از دو ماده استفاده کردند:
- پلی‌کاپرولاکتون (PCL): پلیمری مصنوعی و زیست‌تخریب‌پذیر که در ساخت برخی داربست‌های مهندسی بافت کاربرد دارد.
- ژلاتین (Gel): پروتئینی مشتق از کلاژن که می‌تواند ویژگی‌های سطحی مناسب‌تری برای تعامل سلول‌ها با ماده ایجاد کند.
ترکیب این دو ماده با هدف ایجاد پوششی نانوالیافی و دارای ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مناسب طراحی شد.
پوشش نانوالیافی چگونه ساخته شد؟
پژوهشگران برای تولید پوشش از روش الکتروریسی (Electrospinning) استفاده کردند. در این روش، با کمک میدان الکتریکی از محلول پلیمری، رشته‌هایی بسیار ظریف تولید می‌شوند که می‌توانند یک شبکه نانوالیافی تشکیل دهند.
ابتدا مش پلی‌پروپیلنی تجاری آماده شد. سپس پوشش نانوالیافی ترکیبی از پلی‌کاپرولاکتون و ژلاتین روی آن قرار گرفت. در این ساختار، مش اصلی نقش تقویت‌کننده مکانیکی را حفظ می‌کرد و پوشش نانوساختار برای بهبود تعامل سطحی با سلول‌ها در نظر گرفته شده بود.
نتایج بررسی آزمایشگاهی
نتایج پژوهش نشان داد که سلول‌ها پس از ۲۴ ساعت به بستر نانوالیافی متصل شدند. همچنین، پس از ۷۲ ساعت، فعالیت متابولیکی سلول‌ها در حدود ۷۰ درصد گروه کنترل گزارش شد.
در بررسی محیط کشت، افزایش قابل تشخیص آنزیم لاکتات دهیدروژناز (LDH) مشاهده نشد. این یافته در چارچوب آزمایش انجام‌شده، با نبود شواهد قابل تشخیص از آسیب سلولی مرتبط با غشای سلول سازگار بود.
پژوهش همچنین نشان داد که تولید پوشش نانوالیافی امکان‌پذیر است و این پوشش توانست ویژگی‌های سطحی ساختار را تغییر دهد، در حالی که خواص مکانیکی مش اصلی در شرایط آزمایش‌شده تا حد زیادی حفظ شد.
این نتایج اولیه از امکان بررسی بیشتر این ساختار برای کاربردهای زیست‌پزشکی حمایت می‌کنند. با این حال، آزمایش‌های کشت سلولی نمی‌توانند به‌تنهایی ایمنی و اثربخشی محصول را در بدن انسان اثبات کنند.
اهمیت ویژگی‌های سطحی در عملکرد مش جراحی
سطح مش جراحی یکی از عوامل مؤثر بر نحوه تعامل آن با محیط زیستی اطراف است. پوشش‌های نانوساختار می‌توانند با تغییر ویژگی‌های سطحی و ایجاد بستری مناسب برای اتصال سلول‌ها، رویکردی برای توسعه مواد کاشتنی جدید فراهم کنند.
در طراحی چنین محصولاتی، چند عامل اهمیت ویژه‌ای دارند:
- حفظ استحکام و عملکرد مکانیکی مش اصلی؛
- ایجاد ویژگی‌های سطحی مناسب برای تعامل سلولی؛
- ارزیابی سازگاری زیستی و احتمال بروز آسیب سلولی؛
- بررسی رفتار تخریب پوشش در شرایط مرتبط با کاربرد؛
- ارزیابی واکنش بافتی و عملکرد محصول در مطالعات پیش‌بالینی و بالینی.
البته هیچ‌یک از این ویژگی‌ها به‌تنهایی معیار کافی برای قضاوت درباره کیفیت کلی یک مش نیست. عملکرد نهایی محصول به ترکیبی از ویژگی‌های ماده، ساختار مش، محل کاشت، روش جراحی و شرایط بیمار وابسته است.
این مطالعه نتایج اولیه و آزمایشگاهی یک ساختار ترکیبی از مش پلی‌پروپیلنی و پوشش نانوالیافی را گزارش می‌کند. بررسی‌ها شامل ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی، تخریب آزمایشگاهی و تعامل سلول‌های انسانی با نمونه‌ها بود.
از آنجا که پژوهش در محیط آزمایشگاهی انجام شده است، نتایج آن را نمی‌توان مستقیماً به عملکرد بالینی تعمیم داد. برای تعیین اثر واقعی این ساختار بر یکپارچگی بافتی، التهاب، چسبندگی، عفونت، درد پس از جراحی یا احتمال عود فتق، به مطالعات پیش‌بالینی و بالینی تکمیلی نیاز است.
همچنین، یافته‌های مربوط به این ساختار خاص نباید به همه مش‌های پلی‌پروپیلنی یا محصولات دارای طراحی متفاوت تعمیم داده شوند.
این پژوهش نشان داد که تولید یک پوشش نانوالیافی متشکل از پلی‌کاپرولاکتون و ژلاتین روی مش پلی‌پروپیلنی امکان‌پذیر است. پوشش ایجادشده ویژگی‌های سطحی مش را تغییر داد و در شرایط آزمایش‌شده، خواص مکانیکی مش اصلی تا حد زیادی حفظ شد.
بررسی‌های کشت سلولی نیز نتایج اولیه‌ای درباره اتصال سلول‌ها و نبود شواهد قابل تشخیص از سمیت سلولی در شرایط آزمایش ارائه کردند.
در مجموع، این پژوهش یک رویکرد تحقیقاتی برای توسعه مواد کاشتنی با ویژگی‌های سطحی بهبودیافته معرفی می‌کند. با این حال، اثبات مزایای بالینی این فناوری به تحقیقات بیشتر نیاز دارد و نباید نتایج آزمایشگاهی را معادل اثربخشی قطعی در بیماران دانست.
شرکت سلامت یاران بامداد در زمینه واردات و عرضه مش‌های جراحی فعالیت می‌کند و با تمرکز بر ارائه محصولات تخصصی این حوزه، تلاش دارد نیازهای مراکز درمانی و متخصصان جراحی را تأمین کند.
آشنایی با ویژگی‌های مواد اولیه، ساختار مش‌ها و پژوهش‌های علمی مرتبط با آن‌ها، به شناخت بهتر این محصولات کمک می‌کند. سلامت یاران بامداد نیز در راستای اطلاع‌رسانی تخصصی و معرفی محصولات مرتبط با مش‌های جراحی، به ارائه اطلاعات کاربردی در این حوزه می‌پردازد.
برای آشنایی بیشتر با انواع مش جراحی و محصولات ارائه‌شده، به صفحه مش جراحی در وب‌سایت سلامت یاران بامداد مراجعه کنید.
منبع علمی
Giuntoli G, Muzio G, Actis C, et al. In-vitro Characterization of a Hernia Mesh Featuring a Nanostructured Coating. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2021;8:589223.
لینک مقاله اصلی: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7856147/
