چسب زیستی؛ دستاوردی نوین در عمل‌های جراحی که مانع از عفونت می‌شود

همشهری آنلاین-یکتا فراهانی : چسب‌های جراحی از جمله بیومتریال های جدید هستند که هنوز جای پیشرفت زیادی دارند. یک چسب بافتی خوب باید علاوه بر عملکرد عالی، خواص بالینی قابل‌قبولی نیز داشته باشد. چسب‌های پزشکی به چسب‌های بافت نرم، سخت، سامانه‌های رهایش دارو و چسب های زیستی تقسیم می‌شوند.

جلوگیری از عفونت های  ناشی از بخیه در عمل‌های جراحی

دکتر حمیدرضا ایرانپور، دکترای تخصصی بیوتکنولوژی پزشکی از انستیتو پاستور ایران درباره  عفونت‌های ناشی از بخیه در عمل‌های جراحی می‌گوید: «سالانه  بیش از ۳۰۰ میلیون جراحی در سراسر جهان انجام می شودکه این تعداد در دهه اخیر، حدود ۳۳/۶ درصد افزایش داشته است. استفاده از بخیه در جراحی‌های مختلف بسیار شایع است؛ اما گاهی عوارض شدیدی از جمله ایجاد عفونت، آسیب‌های بافتی ثانویه و نشتی مایع از بافت مورد نظربه دنبال دارد.»

چسب های زیستی؛ جایگزینی برای بخیه

دکتر ایرانپور درباره عوارض ناشی از عفونت بخیه در عمل‌های جراحی می‌گوید:  عوارض ناشی از بخیه به خصوص در جراحی های قلبی بسیار شایع و تهدید کننده حیات بیمار بوده است.

 بنابراین، محققان جایگزینی برای بخیه، چسب‌های زیستی یا چسب های بافتی معرفی کردند که علاوه بر رفع مشکلات استفاده از روش‌های زدن بخیه از مزایایی مانند امکان استفاده در محیط داخل بدن، زیست‌سازگاری بالا، ایجاد نشدن سمیت و تجزیه‌پذیری در بدن انسان برخوردار هستند.

انواع چسب‌های جراحی

به گفته ایرانپور، چسب‌های جراحی بر اساس ترکیب سازنده شان، به چهار دسته طبقه‌بندی می شود:

۱) چسب های پلیمری سنتزی مانند سیانوآکریلات‌ها و پلی اتیلن‌گلیکول‌ها

۲) چسب های پروتئینی همانند بیوگلو، فیبرین و ژلاتین

 ۳) چسب های پلی ساکاریدی مانند کیتوزان و هیالورونیک اسید

۴) چسب های الهام گرفته از موجودات غیر پستاندار مانند صدف‌های دریایی دو کفه‌ای، تار عنکبوت و مارمولک.  

ویژگی‌های‌ چسب های زیستی

این متخصص بیوتکنولوژی می‌گوید چسب‌های زیستی سنتزی قدرت چسبندگی بسیار بالایی برای اتصال بین دو بافت دارند. اما استفاده از آنها به علت سمیت زایی در عمل های جراحی بسیار محدود شده‌اند.

 همچنین چسب‌های پروتئینی و پلی‌ساکاریدی نیز سازگاری بالایی با بدن انسان دارند، اما قدرت چسبندگی آنها به ویژه در محیط آبی پایین است. از این رو بسیاری از مطالعات به سمت تولید چسب های زیستی الهام گرفته از طبیعت رفته است و به خصوص روی صدف‌های دریایی دوکفه‌ای مطالعات زیادی  شده است.

به گفته ایرانپور، صدف‌های دریایی Mytilus edulis پروتئین‌های چسبنده با قدرت چسبندگی بسیار بالایی دارند، یعنی مواقعی که صدف قصد چسبیدن به سطوح مختلف را دارد، با ترشح آنزیم تیروزیناز، تیروزین را به آمینو اسید «دوپا« (DOPA) تبدیل می‌کند که قدرت چسبندگی بسیار بالایی در محیط آبی دارد.

دکتر ایرانپور درباره چسب‌های بافت نرم می‌گوید:«چسب‌های بافت نرم به دو گروه چسب‌های پوست و چسب‌های اندام های داخلی تقسیم می‌شوند. چسب‌های اندام‌های داخلی شامل سیانوآکریلات‌ها و فیبرین هستند. چسب‌های فیبرین از مرحله آخر مکانیزم انعقاد خون تقلید می‌کند که شامل دو جزء اصلی فیبرینوژن و ترومبین می شود.»

به گفته ایرانپور از خصوصیات بارز چسب‌های سیانوآکریلات می‌توان به عدم نیاز به کاتالیزور، سرعت پلیمریزاسیون بالا و ایجاد اتصال قوی نام برد که به عنوان سد میکروبی نیز عمل می‌کنند.

چسب زیستی صدفی، جایگزین مناسبی برای بخیه

ایرانپور می گوید تحقیقات گسترده‌ای روی پروتئین‌های پای صدف (mfp-۳ و mfp-۵) به منظور استفاده بالینی، انجام شده است. ایرانپور به همراه یک گروه تحقیقاتی؛ به منظور تولید چسب زیستی با قدرت چسبندگی و انعطاف‌پذیری بالادر محیط های فیزیولوژیک بدن تحقیقات خود را بر صدف دریایی آغاز کرده‌اند.

کاربرد چسب زیستی صدفی می‌تواند طیف وسیعی از کاربردهای پزشکی شامل جراحی‌های قلب، جراحی مغز و اعصاب، جراحی‌های عمومی، ترمیم زخم، مهندسی بافت، دندانپزشکی، سیمان ارتوپدی و پیوند زدن قرنیه را در بر گیرد.

دکتر ایرانپور می‌گوید چسب زیستی صدفی این گروه تحقیقاتی می‌تواند جایگزین مناسبی برای بخیه در بسیاری از جراحی‌ها شود و حتی به صورت روزمره در منزل هم بشود.

 این چسب می‌تواند باعث صرفه جویی در زمان برای بهبود زخم‌های مختلف که نیاز به بخیه دارند تا رساندن شخص نزد پزشک شود. این چسب‌ها می‌توانند به راحتی در منزل نیز  برای بستن زخم به کار روند و به بند آوردن خون کمک کنند. ضمن آنکه کودکان هم می‌توانند از این چسب ها استفاده کنند.

به گفته ایرانپور، در این روش، ابتدا ژن سازنده پروتئین‌های چسبنده زیستی از صدف دریایی و پروتئین آمیلوئیدی سنتز می‌شود و در نهایت پروتئین چسبی به دست می‌آید که قدرت چسبندگی بسیار بالایی در محیط‌های آبی دارد و همچنین با توجه به متغیر بودن مقدار pH در بدن، قابلیت چسبندگی بالا در طیف وسیعی از pH ها را هم دارد و از تمامی ویژگی‌های یک چسب بافتی برخوردار است.

کاربرد مؤثر در جراحی های قلب

دکتر ایرانپور می‌گوید این چسب به علت وجود پروتئین آمیلوئیدی انعطاف‌پذیری بالایی دارد، می‌تواند در جراحی‌های قلب بسیار کاربردی باشد.

نتیجه این پروژه نیز در مجله معتبر خارجی“Internation Journal of Adhesion and Adhesives” با ضریب تاثیر ۳/۸۴۸ و رده‌بندی Q۱ چاپ شده است.

 همچنین نتایج طرح به صورت اختراع علمی داخل کشور به شماره ثبت ۱۰۴۷۷۶، منتشر و در هفتمین کنگره معتبر Nano today تحت اسپانسری Elsevier در کشور چین در سال ۱۴۰۰  نیز به صورت سخنرانی پذیرفته شده است.

این پروژه اکنون در مرحله بهینه‌سازی و تولید انبوه قرار دارد و تلاش بر آن است که بتوان مراحل تکمیلی تاییدیه آزمایشگاهی و همچنین مطالعات پیش بالینی و بالینی مورد نظر در خصوص چسب زیستی تولیدی نیز  انجام شود.