استفاده از تار عنکبوت برای التیام زخم - مجله افتخار

غزال زیاری: تا چندی پیش شاید تنها کاربرد تارعنکبوت های ابریشمی مصنوعی در دکوراسیون هالووین و تزئین خانه ها به شکلی مرموز و توهم انگیز بود؛ اما حالا دانشمندان بهانه جذابی برای فراوری ابریشم مصنوعی عنکبوت پیدا نموده اند. آن ها با استفاده از پروتئین، نوعی ابریشم عنکبوت ساخته اند که زخم ها را التیام می بخشد. این ماده به حدی بادوام است که به صورت بانداژ بافته می گردد و با موفقیت آسیب های مفصلی و ضایعات پوستی را در موش ها درمان می نماید.

ابریشم عنکبوت یکی از قوی ترین مواد روی زمین است که ازنظر فنی و با در نظر داشتن مقیاس، حتی قوی تر از فولاد است؛ اما دستیابی به آن کار دشواری است؛ چراکه عنکبوت ها بیش از وحشی هستند و نمی توان آن ها را مانند کرم ابریشم پرورش داد و از همین رو، دانشمندان به فکر فراوری ابریشم عنکبوت به صورت مصنوعی افتاده اند.

یکی از راهکارها برای فراوری پروتئین های ابریشم عنکبوت به وسیله مهندسی ژنتیک، آموزش میکروب هاست؛ هرچند که این اقدامی چالش برانگیز است. چراکه پروتئین ها تمایل زیادی برای به چسبیدن به هم دارند و این عملکرد ابریشم را کاهش می دهد. دراین بین، بینگ بینگ گائو و همکارانش در پی اصلاح توالی پروتئین طبیعی بودند تا با استفاده از میکروب ها، ابریشم عنکبوتی که قابلیت چرخش داشته و درعین حال پایدار باشد را طراحی نمایند.

شیوه ساخت ابریشم مصنوعی با میکروب ها

اعضای این تیم در ابتدا از میکروب ها برای فراوری پروتئین های ابریشم استفاده کردند و از پپتیدهای اضافی نیز بهره بردند. این پپتیدهای تازه، با پیروی از الگویی که در توالی پروتئین پلی پپتیدهای آمیلوئید یافت می گردد، باعث شدند تا ساختار منظمی در هنگام تا شدن پروتئین های ابریشم مصنوعی تشکیل شده و از چسبیدن آن ها به یکدیگر جلوگیری گردد و بدین ترتیب بازدهی آن ها را افزایش دادند.

محققان در ادامه با استفاده از آرایه ای از سوزن های ریز و توخالی متصل به نازل یک چاپگر سه بعدی، محلول پروتئین را به رشته های نازکی تبدیل نموده و آن ها را به هم تاباندند تا به فیبر ضخیم تری تبدیل شوند. این مجموعه مثل یک عنکبوت مصنوعی غول پیکر، عمل کرد که تار خود را می تاباند.

کاربرد الیاف ابریشم در پانسمان های پزشکی

این محققان از الیاف ابریشم مصنوعی شان در نمونه اولیه پانسمان زخم استفاده کردند و آن را بر روی موش های مبتلا به استئوآرتریت (یک بیماری دژنراتیو مفصلی) و بعلاوه التیام زخم های مزمن ناشی از دیابت به کار بردند. درمان های دارویی به پانسمان ها اضافه شد و اعضای تیم متوجه شدند که این پانسمان های اصلاح شده، سرعت بهبود زخم را بهتر از باندهای سنتی افزایش می دهد.

با بهره گیری این شیوه، درمان کاهش تورم و ترمیم ساختار بافتی در موش های مبتلا به استئوآرتریت پس از 2 هفته نتیجه داد و این در حالی بود که بهبود زخم در موش های دیابتی با ضایعات پوستی تحت درمان با پانسمان معمولی پس از 16 روز صورت گرفت.

نکته جالب توجه اینجاست که باندهای ابریشمی تازه زیست سازگار و زیست تخریب پذیر هستند و طبق گفته محققان برای کاربردهای آینده در پزشکی نویدبخش است.

منبع: scitechdaily

58321