• چهارشنبه / ۱۳ اسفند ۱۴۰۴ / ۰۸:۰۱
  • دسته‌بندی: دانش‌بنیان‌ها
  • کد خبر: 1404121206978

از مهار خونریزی در میدان نبرد تا ترمیم نانویی زخم

فناوری‌های بومی در خط مقدم نجات جان مصدومان کشور

فناوری‌های بومی در خط مقدم نجات جان مصدومان کشور

در بحران‌های نظامی و حوادث، نخستین دقایق پس از جراحت تعیین کننده سرنوشت مصدومان است؛ دقایقی که در آن کنترل سریع خونریزی می‌تواند مرز میان بقا و مرگ باشد و در چنین شرایطی بندآورنده‌های خون و زخم‌پوش‌های پیشرفته نه تنها ابزار درمانی بلکه بخشی از زیرساخت حیاتی مدیریت بحران به شمار می‌روند.

به گزارش ایسنا، در میدان نبرد، مرگ همیشه نتیجه جراحت‌های پیچیده نیست؛ گاهی تنها چند دقیقه خونریزی کنترل‌نشده سرنوشت یک انسان را تعیین می‌کند. تجربه درگیری‌های معاصر نشان داده است که در بسیاری از موارد، نخستین علت مرگ‌های قابل پیشگیری نه شدت جراحت، بلکه ناتوانی در مهار سریع خونریزی است. به همین دلیل، تجهیزات بندآورنده خون از یک ابزار پزشکی ساده به بخشی حیاتی از راهبرد بقا در جنگ تبدیل شده‌اند.

برای سربازان، فاصله میان اصابت و رسیدن به تیم درمانی ممکن است طولانی و پرخطر باشد. در این فاصله طلایی، استفاده از "تورنیکه" یا پانسمان‌های هموستاتیک می‌تواند جان فرد را حفظ کند و فرصت انتقال ایمن را فراهم سازد. تحول در پزشکی نظامی طی دو دهه گذشته نشان داده است که آموزش کنترل خونریزی و در دسترس بودن محصولات بندآورنده خون، میزان مرگ‌ومیر را به‌طور معناداری کاهش داده است.

اما اهمیت این تجهیزات تنها به میدان جنگ محدود نمی‌شود. در شرایط جنگی، مناطق مسکونی نیز ممکن است هدف حملات قرار گیرند و زیرساخت‌های امدادی آسیب ببینند. در چنین وضعیتی، مردم عادی پیش از رسیدن نیروهای امدادی ناچارند نقش نخستین پاسخ‌دهنده را ایفا کنند. در این میان، دسترسی به محصولات بندآورنده خون و آگاهی از نحوه استفاده صحیح از آن‌ها می‌تواند تفاوت میان نجات و فقدان باشد.

بنابراین، بندآورنده‌های خون صرفاً اقلام پزشکی تخصصی نیستند؛ آنها بخشی از آمادگی ملی در برابر بحران‌های نظامی محسوب می‌شوند. پرسش اصلی این است که آیا این ابزارهای حیاتی به‌اندازه کافی در دسترس و آموزش‌داده‌ شده‌اند، یا هنوز در سطحی محدود باقی مانده‌اند که تنها در شرایط ایده‌آل قابل استفاده‌اند؟

روش‌های درمانی فعلی برای درمان زخم‌های مزمن به منظور پوشش زخم، محافظت در برابر عفونت باکتریایی، از بین بردن بافت مرده، ایجاد رطوبت و جذب مایعات اضافه در موضع زخم است.

پلتفرم‌های فناوری نانو به دلیل ویژگی‌هایی که دارند، امیدواری‌ها و مزایای جدیدی را در این زمینه نشان داده‌اند و زمینه‌های جدیدی را در کاربردهای دارویی فراهم کرده‌اند؛ چرا که این پلتفرم‌ها امکان انتقال مولکول‌های زیستی مانند RNA /DNA یا ۱۳GF را فراهم کرده و از این طریق می‌توانند در ترمیم مزمن زخم موثر باشند.

در واقع این سیستم نیمه عمر عوامل دارویی را افزایش و تعداد دفعات استفاده و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، کپسوله کردن داروها و بیومولکول‌ها در داخل نانو حامل‌ها، پروفیل‌های مختلف رهاسازی دارو را امکان‌پذیر می‌کند که می‌تواند با نیازهای ترمیم زخم مطابقت داشته باشد.

بومی‌سازی ترمیم‌کننده‌های زخم

پودر انعقاد خون

پودر انعقاد خون بومی‌سازی شده در داخل کشور یک پانسمان پودری بسیار مؤثر در تسریع فرآیند هموستاز خون است که سرعت انعقاد خون را افزایش داده و مانع خونریزی در بیماران دچار سوانح می‌شود. ساختار گرانولی بندآورنده سریع خونریزی سطح وسیعی را جهت جذب سرم خون فراهم کرده و باعث ایجاد یک ساختار قدرتمند در بندآورندگی خون خواهد شد. این پودر انعقاد خون برای خون‌ریزی‌های ناشی از تروما، جراحات جنگی، اصابت گلوله، بریدگی‌ها و خراشیدگی کاربرد دارد.

این پودر با عنوان "طبااستاپ" در تماس با خون، سرم خون را به خود جذب کرده و متورم می‌شود و با ایجاد توده مشابه لخته خون و ایجاد مانع فیزیکی، خونریزی را متوقف می‌کند. ساختار گرانولی طبا استاپ سطح وسیعی را جهت جذب سرم خون فراهم کرده، درنتیجه سرعت و قدرت عملکرد پانسمان را افزایش می‌دهد.

پودر زخم به عنوان یک عامل پیش انعقادی با فعال‌سازی فاکتور ۱۲ سبب تشکیل فیبرین (لخته) می‌شود. همچنین این محصول با ایجاد بستری مناسب جهت اتصال پلاکت‌ها به هم یک سد مکانیکی در برابر جریان خونریزی ایجاد می‌کند و با این مکانیزم سبب تسریع فرایند انعقاد خون می‌شود.

ساختارهای به ‌کار رفته در این محصول دانش‌بنیان بیوپلیمرهای زیست سازگار بوده و هیچ‌گونه حساسیتی را در محل خونریزی ایجاد نمی‌کند. بر خلاف سایر پانسمان‌های مورد استفاده در خونریزی، مکانیسم گرمازا نبوده و هیچ‌گونه آسیبی را به بافت محل خونریزی و بافت اطراف ایجاد نمی‌کند.

این فناوران، ساختار پودری این محصول و نحوه بسته‌بندی آن را به گونه‌ای طراحی کرده‌اند که استفاده از این پانسمان در محل خونریزی بسیار ساده است و سرعت عملکرد کادر درمان را افزایش می‌دهد.

هموستاتیک بلافاصله پس از ایجاد زخم شروع می‌شود. عروق کوچک منقبض می‌شوند، پلاکت‌های فعال شده در محل آسیب تجمع می‌یابند و فاکتور ۱۲ را (برای تشکیل لخته) فعال می‌کنند. پلاکت با کمک فیبرین ایجاد داربستی می‌کند تا شرایط مهاجرت سلول‌ها را فراهم سازد و باعث ایجاد لخته می‌شود.

ترمیم زخم‌های پوستی با زخم‌پوش بسیار نازک نانویی

یکی دیگر از شرکت‌های دانش‌بنیان، زخم‌پوش آنتی‌باکتریال برای درمان زخم‌های عفونی، زخم‌پوش ویژه مراقبت از زخم‌های پروانه‌ای و زخم‌پوش مناسب برای مراقبت و درمان در زمینه زخم‌های جراحی را نیز توسعه داده است. بیمارستان‌ها و مراکز سوختگی، پوست و زیبایی از جمله بازار هدف این محصولات هستند. افراد درگیر با مشکلات سوختگی، بیماران مبتلا به زخم‌های مزمن و بیماران زخم‌های جراحی زیبایی می‌توانند از این محصولات استفاده کنند.

با توجه به شفافیت و تنفس‌پذیری و قابلیت جذب بالا، مهمترین مزیت رقابتی زخم پوش نانوسلولزی عدم نیاز به تعویض این زخم‌پوش‌ها است. همچنین از دیگر مزیت‌های رقابتی قابل توجه این محصول می‌توان به خواص مکانیکی ویژه، شفافیت بسیار بالا، نفوذپذیری انتخابی برای اکسیژن و عدم نفوذ باکتری و قیمت قابل رقابت اشاره کرد.

این شرکت در سال ۱۴۰۲ برای اولین محصول خود، زخم‌پوش نانوسلولزی، موفق به دریافت تاییدیه نانومقیاس شد و در ابتدای سال ۱۴۰۳ تاییدیه دانش‌بنیان را دریافت کرد و در ادامه علاوه بر طی روند دریافت مجوزهای لازم برای زخم‌پوش نانوسلولزی، استاندارد ISO۱۳۴۸۵ را نیز دریافت کرد. این محصول به‌زودی وارد فاز آزمایش بالینی خواهد شد. این شرکت در حال توسعه محصولات جدید است.

تولید زخم‌پوش‌هایی برای ترمیم سوختگی و زخم دیابتی

محققان واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد با استفاده از پلیمرهای زیست سازگار زخم‌پوش‌هایی را برای ترمیم زخم‌های دیابتی و سوختگی درجه ۳ عرضه کردند.

هدف از ارائه این محصول، ساخت جایگزین‌های موقت پوستی با استفاده از پوشش‌های نانولیفی بر پایه کیتوسان-پلی کاپرولاکتون و دستیابی به پوششی کارآمد در ترمیم انواع زخم‌های پوستی بوده است؛ از این رو این محققان در این طرح سعی کردند تا با استفاده از تکنولوژی نانو، پوششی را ایجاد کنند که از نظر ساختار فیبریلی بسیار شبیه به ساختار پوست طبیعی باشد.

در زخم‌پوش نانولیفی ساخته‌شده در این طرح پس از انواع آزمون‌های فیزیکی، مورفولوژیکی، بیولوژیک (ضدمیکروب بودن، سلول سازگاری و ...) و در آزمون‌های انجام شده بر روی نمونه‌های حیوانی در ترمیم انواع زخم‌های پوستی برشی تمام عمق، سوختگی درجه سه و دیابتی و نتایج ترمیمی نتایج رضایت‌بخشی حاصل شد.

مهمترین وجه تمایز در این طرح، طراحی بسیار دقیق و مهندسی شده داربست نانولیفی است که بر همین اساس ساختار فیبریلی بافت پوست طبیعی را که شامل فیبریل‌های نانومتری و میکرومتری به صورت توأم با هم است، به صورت کامل شبیه‌سازی می‌کند.

مواد اولیه مورد استفاده در داربست این طرح شباهت زیادی به گلوکوزآمینوگلایکان‌های موجود در بافت طبیعی بدن دارد. این امر موجب افزایش مهاجرت سلولی و همچنین اکسیژن‌رسانی لازم به سطح زخم شده و در عمل باعث کاهش عفونت زخم‌های دیابتی و سرعت در ترمیم زخم‌های دیابتی که یکی از معضلاتشان نوروپاتی یا درگیری رگ‌های خونی و عدم خون‌رسانی کافی به سطح زخم و تاخیر در ترمیم زخم است، شده است.

انقلابی در درمان زخم‌های سوختگی با پانسمان‌های هوشمند شبیه پوست

فناوران یکی دیگر از شرکت‌های دانش‌بنیان با بهره‌گیری از فناوری نانو اقدام به تولید انواع پانسمان‌های هوشمند کرده‌اند. پانسمان‌های ویژه این شرکت هوشمند و مخصوص زخم‌های دیابتی، سوختگی و جراحی به مرحله تولید رسیده است. این پانسمان ساختاری مشابه پوست طبیعی دارد و با این نوآوری، بیماران می‌توانند با هزینه‌ای کمتر، درمان مؤثرتری را تجربه کنند.

محصولات این شرکت شامل پانسمان نانوفیبری برای زخم‌های دیابتی، پانسمان نانوفیبری برای سوختگی‌های درجه ۲ و ۳ و پانسمان نانوفیبری برای زخم‌های جراحی است که با ویژگی‌های منحصر به فردی همچون شبیه‌سازی ساختار فیبری پوست طبیعی، قدرت اپی‌تلیال‌سازی بالا و قیمت رقابتی نسبت به نمونه‌های وارداتی عرضه می‌شوند.

باند پانسمان ضدباکتری

باند پانسمان ضدباکتری که به تولید انبوه رسید، حاوی نانو ذرات نقره با خاصیت ضدباکتری است. فرایند بهبود زخم‌ها توسط عفونت‌های باکتریایی به تأخیر می‌افتد، از این رو پیشگیری و درمان عفونت بخش مهمی از بهبود زخم به شمار می‌رود. از باند پانسمان حاوی نانوذرات نقره، جهت پانسمان زخم با ایجاد خاصیت ضد باکتری استفاده می‌شود.

این محصول به دلیل خاصیت ضد باکتری قوی نانو ذرات نقره به منظور کنترل عفونت در محل سوختگی و زخم کاربرد دارد و با آزادسازی آهسته یون نقره اثرات ضد میکروبی و ضد التهابی خود را اعمال می‌کند.

این باند پانسمان ضد باکتری در درمان سوختگی‌های حاد، زخم‌های دیابتی حاد، زخم‌های بستر حاد و زخم‌های مزمن کاربرد دارد؛ چرا که این محصول از خصوصیاتی چون دارا بودن نانوذرات نقره با اندازه زیر ۱۰۰ نانومتر و فعالیت ضدباکتری علیه دو باکتری ای‌کولای و استافیلوکوک اورئوس است.

پد جاذب خون و آب حاوی نانو دندریمر

این محصول به منظور تسهیل در بهبود زخم، پیشگیری از عفونت، جلوگیری از خونریزی و حفظ رطوبت زخم و حفاظت از ناحیه آسیب دیده در برابر صدمات مکانیکی مانند ضربه یا خراش در این فرایند مواد شوینده و ضدعفونی کننده به همراه چسب زخم، پنبه و گاز استریل و پد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پد لایه‌هایی از پنبه، گاز و یا پارچه‌های دیگر است که قدرت جذب ترشحات را دارد و اغلب در معرض عوامل بیماری‌زا و میکروبی است. از این رو استفاده از یک وسیله جایگزین که مشکلات میکروبی و عفونی برای مصرف کنندگان ایجاد نکند، یکی از ضرورت‌های حوزه پزشکی است. با اصلاح ساختار این پدها با استفاده از درختسان‌ها که نوعی مولکول نانومقیاس و دارای ساختار متقارن، همگن و کروی سه بعدی هستند، راندمان پدهای پزشکی در جذب خون، ایجاد خاصیت ضدمیکروبی، استحکام و جذب رطوبت افزایش پیدا می‌کند.

تولید زخم‌پوش‌های گیاهی با قابلیت عدم نیاز به تعویض

پوست بزرگترین ارگان بدن انسان نقش مهمی در هموستاز و جلوگیری از تهاجم میکروارگانیسم‌ها دارد؛ بنابراین، پانسمان زخم پوستی غیرسمی، غیرحساسیت‌زا و غیر چسبنده از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

فرآیند ترمیم زخم نتیجه حرکت، تکثیر، تقسیم و تولید مواد داخل و خارج سلولی است؛ از این رو تلاش‌های زیادی برای استفاده از روش‌های درمانی جدید انجام شده که با کمک آنها بتوان به اهدافی چون تسریع روند التیام زخم، جلوگیری از عفونی‌شدن زخم، افزایش قدرت کشش بستر زخم، کاهش بافت اسکار محل زخم و جلوگیری از ناتوانی بیمار دست پیدا کرد.

پوشش‌های زخم سنتی مانند پشم، پنبه، باند طبیعی و مصنوعی و گاز خشک هستند و باعث تبخیر رطوبت و کم‌آبی محیط زخم می‌شوند. همین کم‌آبی زخم موجب می‌شود گازها محل زخم را چسبنده‌تر و دردناک‌تر کنند، این در حالی است که پوشش‌های زخم جدید باعث ایجاد رطوبت کافی در زخم نیز می‌شوند.

بر همین اساس محققان دانشگاه تبریز پوشش زخم هیدروژل نانوکامپوزیتی حاوی دارو را تولید کرده‌اند که از ویژگی‌هایی چون زیست‌تخریب‌پذیری، زیست‌ سازگاری و سمی نبودن برخوردار است. این محققان در این طرح، نسبت به تولید زخم‌پوش‌های هیدروژلی حاوی عصاره گیاهان دارویی اقدام کردند و در آن از نانوذرات چارچوب آلی فلزی برای افزایش بهبود خواص زخم‌پوش هیدروژلی استفاده شده است.

از آنجاکه پلیمر نقش مهمی در زخم‌پوش دارد، استفاده از پلیمری طبیعی، ارزان و سازگار با پوست در محصول، اهمیت زیادی داشت. بر این‌ اساس از پلیمری استفاده کردیم که دارای ویژگی‌های زیست‌تخریب‌پذیری، زیست‌سازگاری، سمی نبودن و قابلیت تورم است.

با توجه‌ به قیمت ارزان، قابلیت تولید آسان و در دسترس‌ بودن مواد اولیه، تولید این زخم‌پوش هیدروژلی از لحاظ اقتصادی به‌ صرفه است. همچنین، استفاده راحت و عدم نیاز به تعویض مکرر زخم‌پوش می‌تواند نقش مهمی در راحتی بیمار و کاهش هزینه‌های درمان نیز داشته باشد. به همین دلیل اگر از این طرح برای انجام تست‌های بالینی حمایت شود، می‌توان به تجاری‌سازی یک محصول باکیفیت و کم‌خطر برای بیماران، امیدوار بود.

درمان زخم با زخم‌پوش فوق‌نازک هوشمند

زخم‌پوش فوق نازک هوشمند نانویی، با هدف بهبود درمان زخم‌ها و کاهش هزینه‌های درمانی تولید شد؛ این محصول تاکنون یک میلیون دلار صرفه‌جویی ارزی برای کشور به همراه داشته است.

زخم‌پوش فوق نازک هوشمند نانوبایوسلولزی باکتریایی پس از طی فرآیند پردازش ویژه، به‌صورت استریل بسته‌بندی و آماده استفاده برای بیماران عرضه می‌شود و موفق به دریافت پروانه تولید شده است.

این فناوران از سال ۱۳۹۵ نمایندگی یک شرکت خارجی این محصول را در اختیار داشتند، اما به دلیل قیمت بسیار بالا، امکان استفاده گسترده از آن در بیمارستان‌ها فراهم نشد و این پژوهشگران طراحی و تولید نمونه بومی این زخم‌پوش را پس از ۵ سال تحقیق و توسعه به تولید رساندند و اکنون این محصول با قیمتی حدود یک هشتم تا یک نهم نمونه خارجی در اختیار بیماران قرار می‌گیرد. نمونه خارجی در سایز ۱۰ در ۱۰ سانتی‌متر حدود ۸ تا ۹ میلیون تومان است، در حالی که نمونه داخلی با همان ابعاد، با قیمتی حدود یک میلیون تومان عرضه می‌شود.

این محصول دارای خواص مکانیکی ویژه است؛ به‌گونه‌ای که پس از تماس با ترشحات زخم، شفاف شده و مقاومت مکانیکی آن افزایش می‌یابد. همچنین امکان بخیه کردن آن روی زخم وجود دارد و به سطح زخم می‌چسبد.

یکی از مهمترین مزایای این زخم‌پوش کاهش نیاز به تعویض مکرر است. این محصول تا زمان ترمیم کامل پوست روی زخم باقی می‌ماند. علاوه بر این، خاصیت تنفس‌پذیری آن موجب عبور اکسیژن و جلوگیری از خفگی بستر زخم شده و شرایط مناسب برای جریان مواد مغذی و تسریع ترمیم را فراهم می‌کند.

انتهای پیام