قلب و عروق : تخصص مهندسی مکانیک![]()
موفقیت محققان ایرانی در تولید رگ مصنوعی به کمک نانوالیاف
محققان مرکز تحقیقاتی "بن یاخته" به عنوان یک مرکز تحقیقاتی خصوصی با بهره گیری از تکنیک های نانوفناوری و مهندسی بافت برای نخستین بار موفق به تولید نوعی رگ مصنوعی با ویژگی های منحصر به فرد شدند.
به گزارش سلامت نیوز به نقل ازمهر، دکتر مهران کفاش، معاون مرکز تحقیقاتی بن یاخته با اعلام این خبر افزود: نمونه اولیه رگ مصنوعی حدود 9 ماه پیش در گردن یک گوسفند پیوند زده شد که بر اساس آخرین اکو گرفته شده در روز پنجشنبه گذشته، این رگ همچنان به عملکرد طبیعی خود ادامه می دهد.
وی افزود: مرکز تحقیقاتی بن یاخته در مرحله پیوند رگ با محققان دانشگاه علوم پزشکی تهران همکاری داشته است.
در ادامه این نشست خبری در که در پارک علم و فناوری دانشگاه تهران برگزار شد، دکتر یوسف محمدی، سرپرست پروژه رگ مصنوعی گفت: در حال حاضر در دنیا عروق غیر تخریب پذیر به صورت پروتز و در مدت زمان مشخصی پیوند زده می شوند که تهیه این عروق تکنولوژی بالایی را می طلبد و ساخت آن با قیمت بالا در انحصار چند شرکت برجسته دنیاست.
رئیس گروه پژوهشی بیومتریال و نانو تکنولوژی مرکز "بن یاخته" اضافه کرد: فناوری مهندسی بافت طی 20 سال گذشته استراتژی جدیدی با عنوان ساخت بافت های طبیعی در محیط آزمایشگاه از سلول های خود فرد را دنبال می کند و داربست، سلول، فاکتورهای رشد و سیستم های کشت اکنون از اجزای اصلی مهندسی بافت هستند.
محمدی یاد آور شد: داربست یک محیط به شدت متخلخل و تخریب پذیر است که سلولها پس از کشت در داخل داربست به سرعت رشد کرده و با تخریب داربست، بافت طبیعی از سلولهای کشت شده در محیط آزمایشگاه تولید می شود. برای تولید رگ مصنوعی با کمک تکنیک مهندسی بافت، عروق با قطر کوچک 2/1 تا 5 میلی متر، هیبریدی متشکل از سه پلیمر طبیعی و سنتزی، دو لایه و نانو ساختار در آزمایشگاه ساخته شد و سلول ها روی آن قرار گرفته اند که در مراحل بعدی آزمایش به رگ طبیعی تبدیل می شود.
وی افزود: عروق ساخته شده این امکان را می دهند که سلولهای سنگ فرشی داخل عروق (اندوتلیال) در سطوح داخلی داربست و سلولهای عضلانی در سطوح خارجی کشت داده شوند که در ابتدا آن را به شریان اصلی گوسفندی پیوند زدیم و موفق به تحمل فشار خون بالا شد و به مرور زمان و پس از شش ماه شروع به تخریب کرده و تا دو سال می تواند پاسخگو باشد.
سرپرست پروژه رگ مصنوعی گفت: هدف مرکز تحقیقاتی :"بن یاخته" تولید انبوه رگ مصنوعی نیست بلکه هدف ارائه محصولات دانش محور است و پیش بینی می شود که حداقل سه سال و حداکثر 10 سال دیگر این طرح به کاربرد بالینی برسد . هدف ما کشت سلولهای "سنگفرشی" و عضلانی در دو طرف این رگ است که در صورت این موفقیت می توان پیوند اصلی را انجام داد.
وی افزود: آزمونهای صورت گرفته بر روی مدل های حیوانی در شریان اصلی گردن گوسفند نشان داده است که این عروق از خواص مکانیکی به ویژه الاستیسیته بالایی برخوردار بوده و از نقطه نظر خواص فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و مورفولوژیکی از شرایط مطلوبی برخوردار هستند و در حال حاضر عملیات مربوط به کشت سلولهای اندوتلیال در داخل این عروق مصنوعی و سلولهای عضلانی در سطوح خارجی عروق به وسیله بیوراکتورهای ویژه که توسط این مرکز طراحی و ساخته شده است، در حال انجام است.
محمدی با اشاره به سایر فعالیت های مرکز تحقیقاتی بن یاخته یاد آور شد: علاوه بر داربست های تخریب پذیر، عروق مصنوعی، غیر تخریب پذیر نیز با استفاده از این تکنیک طراحی و ساخته شده است و در حال تحقیق بر روی بافت عصب، استخوان، غضروف، کبد و پوست تولید هستیم.
دکتر مهران کفاش در خصوص آغاز فعالیت مرکز تحقیقاتی "بن یاخته" خاطرنشان کرد: این مرکز با هدف ارائه تحقیقات در حوزه علوم نوین و دستیابی به محصولات کاربردی جهت درمان بافت های آسیب دیده با جذب نخبگان علمی و صنعتی از حوزه های علوم پایه، فنی و مهندسی و پزشکی و نیز ورود به فناوری های نو از جمله نانوتکنولوژی و بیولوژی سلولهای بنیادی به عنوان اولین مرکز خصوصی فعالیت خود را از سال 84 در حوزه مهندسی بافت و علوم نوین آغاز کرد.
وی اضافه کرد: این مرکز متولی تحقیقات مرتبط با طراحی، ساخت و شناسایی و اصلاح خواص بیومتریال های مورد استفاده در پزشکی است و طرح های تحقیقاتی در زمینه تعیین پروفایل بیان ژن های اختصاصی سلول، تعیین پروفایل miRNA های سلولی با تکیه بر تکنیکهای بومی و تایید شده و نیز طراحی و ساخت وکتورهای اختصاصی بافت متمرکز شده است.
کفاش بهره گیری از تکنیک های مهندسی بافت و تولید بسترهای نانومتری زیست تخریب پذیر در کشت و تکثیر سلولهای بنیادی و تولید بافت پوستی به منظور ترمیم بافت های آسیب دیده را از دیگر موفقیت های این مرکز برشمرد.
برگزاری «اولین کنفرانس و کارگاههای آموزشی نانو فناوری در منطقه جنوب کشور» در دانشگاه شیراز
پژوهشکده نانو فناوری دانشگاه شیراز اقدام به برگزاری «اولین کنفرانس و کارگاههای آموزشی نانو فناوری منطقه جنوب کشور» در زمینه های نانو الکترونیک، نانو بیو، نانو شیمی، نانو فیزیک، نانو مکانیک، نانو مواد، نانو محاسباتی در بهمن ماه 1385 نموده است. عناوین کارگاههای آموزشی که در کنار کنفرانس اجرا خواهد شد به شرح زیر می باشد: 1- کارگاه آموزشی میکروسکپهای الکترونی (SEM) توسط جناب آقای دکتر جانقربان 2- کارگاه آموزشی میکروسکپهای الکترونی (TEM) توسط جناب آقای دکتر نیاکوثری 3- کارگاه آموزشی سیستم XRD و XRF توسط جناب آقای دکتر هادیانفر و ذاکری 4- کارگاه آموزشی ساخت نانو لوله های کربنی توسط سرکار خانم دکتر صفوی 5- کارگاه آموزشی نانو کامپوزیت توسط جناب آقای دکتر دانش منش این خبر در تاریخ دوشنبه ۲۳/۱۱/۸۵ روی سایت این دانشگاه رفته است. هسته دانشجویی فناوری نانو دانشگاه امام حسین(ع) در حال تلاش در برقراری ارتباط با این مرکز است.
Nanotube by-products affect marine life
Pure single-walled carbon nanotubes do not have a detrimental effect on estuarine copepods – a type of small crustacean – according to a team at the University of South Carolina, US. However, the researchers found that by-products of the nanotube manufacturing process had a toxic effect on the organisms.
A copepod |
"Carbon nanotubes form aggregates upon exposure to high ionic-strength natural seawater and would no longer be nano-sized but micron-sized at about the same size range as many natural foods found in estuarine systems (e.g. bacteria and microalgae)," Tom Chandler of the University of South Carolina told nanotechweb.org.
Chandler and colleagues tested the effects of nanomaterials on the estuarine copepod Amphiascus tenuiremis. Tiny crustaceans such as these, along with small worms, form the base of marine food webs.
"Copepods are wonderful for this kind of work because they can be reared from egg to adult under exposure to various nanomaterials or nanomanufacturing by-products and then assessed daily for sublethal effects such as impaired development, fertility and reproductive output," said Chandler. "Copepods are more numerous than even the insects, they provide food for fish, shrimp and crabs, and they cycle carbon and other elements important to global climate and the health of ocean ecosystems."
Nanotube droppings |
When exposed to the aggregates of pure single-walled nanotubes that form in seawater, the copepods ingested the nanotubes, compacted the aggregates into 2–5 µmicron nanotube granules and eliminated them from their bodies in faecal pellets. The process did not appear to have a detrimental effect on copepod health.
But that was not the case for copepod exposure to the "fluorescent" fraction of nanohorns and nanocarbon fragments that is a by-product of nanotube production. At concentrations of 0.5–1.6 ppm this material caused around 50% of copepods to fail juvenile development. And at 10 ppm only 4% of individuals reached adulthood.
"Our highest test concentration of the fluorescent fraction would likely never be reached in estuarine systems unless manufacturing waste streams were being dumped directly into a tidal creek, for example," said Chandler. "The lower concentrations however are more environmentally realistic, but to date we know of no waste streams reaching any aquatic systems of any kind anywhere."
That said, Chandler believes that since nanomanufacturing is expected to become a 1 trillion-dollar industry by 2015, it is likely that these materials will reach rivers, estuaries and oceans at some point.
"Other species need to be evaluated before we can say that carbon nanotubes are definitely benign in these environments," he said. "Certainly our data strongly suggest that pure nanotubes are benign to copepods, but the nanoscale manufacturing by-products are not. One practical consideration is to evaluate manufacturing waste-water effluent for the presence of 'fluorescent size fraction' and other by-products prior to release."
Now the team is investigating whether nanomaterials affect the uptake and toxicity of other common sediment contaminants in estuarine systems, such as polyaromatic hydrocarbons, polychlorinated biphenyls and brominated flame-retardants.
"The enormous surface-area to volume ratios of carbon nanotubes, plus their pure carbon structure, make them highly attractive sorbent sites for these kinds of hydrophobic toxic chemicals," said Chandler. "A pure carbon nanotube free of companion chemical toxicants appears quite benign based on our studies – it will become loaded with other potentially toxic chemicals already present in these systems."
That process could have dramatically different effects. Chandler reckons that the nanotubes could either adsorb the toxicants so strongly that they stop them from being bioavailable to copepods, worms and other important fauna or that the tubes could act as nanoscale vectors to attract toxicants and move them via ingestion into small organisms for direct toxicity or further bioconcentration up the food chain.
"These kinds of studies are the necessary complement to our previous alpha-level work that really just scratched the surface of how these molecular structures might behave upon entry to ocean systems," he said.
Liz Kalaugher is editor of nanotechweb.org
14 December 2006
اولين هديه ايرانی فناوری نانو به دنيا
دستاورد بزرگ پژوهشگران كشورمان در زمينه درمان بيماري ايدز (HIV) به دنيا معرفي شد. مراسم معرفي اين داروي مبتني بر نانوذرات گياهي، روز شنبه با حضور وزير و جمعي از معاونان و مسئولان وزارت بهداشت، جمعي از نمايندگان مجلس شوراي اسلامي و پژوهشگران پزشكي كشور در تالار امام بيمارستان امام خميني(ره) تهران برگزار شد.
دكتر محمد فرهادي، مدير پروژه توليد داروي ايراني ايدز (IMOD) در معرفي اين دارو بيان كرد: در اين پروژه، موادي از تعدادي از گياهان توليد و با كمك فناوري نانوبيوتكنولوژي به دارويي تبديل كرديم كه دفاع بدن را در برابر بيماري ايدز افزايش ميدهد.
ايشان در خصوص مراحل انجام آزمايشات اظهار كرد: بخشهاي كليدي پروژه مثل سم شناسي دارو به منظور ارزيابي و اطمينان از سلامت دارو، آناليز ساختماني و عملكرد دارو، مطالعه و توليد دارو در قالب انتقال ايده، توليد آزمايشگاهي دارو، مطالعات حيواني (در داخل و خارج)، مطالعات باليني و توليد صنعتي در ايران صورت گرفت. تحقيقات باليني در سه فاز دوز قابل تحمل بر روي شش بيمار مركز تحقيقات ايدز با اخذ مجوز از كميته اخلاق پزشكي، تعيين اثرات و شواهد اوليه از كارايي دارو، تاييد نهايي نتايج فاز دو در تعداد بيشتري از بيماران در دانشگاههاي علوم پزشكي تهران، شيراز و كرمانشاه صورت گرفت و نزديك به 200 بيمار در اين پروژه مورد آزمايش قرار گرفتند.
ايشان با بيان اين كه اين دارو عوارض جانبي جدي نداشته، تاثير بالايي در تقويت سيستم ايمني بدن دارد و اثر طولاني در بدن بيمار ميگذارد، اظهار داشت: در كنار توليد صنعتي دارو، تحقيقات جهت توليد محصولات جديد از جمله اشكال خوراكي داروي ايدز در شركت توليدكننده اين دارو در حال انجام است و با توجه به تاثير بلند مدت آن ميتوان از آن براي واكسن درماني استفاده كرد.