استفاده از تار عنکبوت برای کاهش خطر عفونت

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌دیلی، پژوهشگران "دانشگاه بایرویت" (University of Bayreuth) آلمان، زیست‌موادی ابداع کرده‌اند که شاید بتواند خطر عفونت را برطرف کند و روند ترمیم را سهولت ببخشد.

این گروه پژوهشی به سرپرستی دکتر "توماس اسکیبل" (Thomas Scheibel)، استاد دانشگاه بایرویت توانستند خواص این مواد را که ارتباط نزدیکی با زیست‌پزشکی دارند، با هم ادغام کنند. این مواد نانوساختاربندی شده، بر پروتئین تار عنکبوت مبتنی هستند. پژوهشگران در روند این کار، از تجمع باکتری‌ها و قارچ‌ها پیشگیری کردند اما در همین زمان توانستند به تولید بافت انسانی کمک کنند.

زیست‌مواد ارائه شده می‌توانند در ایمپلنت‌های پزشکی، پانسمان زخم، پروتزها، لنزهای طبی و مواردی از این دست به کار بروند.

این یک خطر ابتلا به عفونت است که کمتر مورد بررسی قرار می‌گیرد. میکروب‌هایی که روی سطح اشیا می‌نشینند، برای درمان و کیفیت زندگی مهم هستند. آنها به تدریج، زیست‌لایه‌ای ضخیم و اغلب نامرئی را شکل می‌دهند که حتی با کمک پاک‌کننده‌ها نمی‌توان آن را به سادگی برطرف کرد و اغلب در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها و آنتی میکوتیک‌ها مقاوم هستند. باکتری‌ها و قارچ‌ها می‌توانند به بافت‌های مجاور یک ارگانیسم نیز بروند؛ در نتیجه نه تنها در روند ترمیم مداخله می‌کنند، بلکه حتی می‌توانند به بروز عفونت‌هایی منجر شوند که زندگی را تهدید می‌کنند.

پژوهشگران دانشگاه "بایرویت" در بررسی جدید خود، راه حلی برای این مشکل یافته‌اند. آنها با روش زیست‌فناوری، به تولید پروتئین‌های تار عنکبوت پرداختند و ماده‌ای ابداع کردند که از چسبندگی میکروب‌های بیماری‌زا پیشگیری می‌کند. حتی باکتری "استرپتوکوک"(Streptococcus) که در برابر چندین عامل آنتی‌باکتریال مقاوم است، امکان نشستن روی سطح این ماده را ندارد. زیست‌لایه‌هایی که روی ابزار پزشکی، تجهیزات ورزشی، لنزهای طبی، پروتزها و اشیای دیگری که روزانه از آنها استفاده می‌شود، شکل می‌گیرند، با روش به زودی از بین می‌روند.

این مواد طوری طراحی شده‌اند تا علاوه بر پیشگیری از تجمع باکتری، امکان چسبندگی و تکثیر سلول‌های انسان روی سطح آنها فراهم شود. بدین ترتیب اگر برای پانسمان زخم، جایگزینی پوست یا ایمپلنت به کار بروند، می‌توانند از تکثیر بافت آسیب‌دیده یا از بین رفته پشتیبانی کنند. میزان خطر عفونت این مواد در مقایسه با مواد دیگری که پیشتر برای تکثیر بافت به کار رفته‌اند، بسیار کم است. با ارائه این مواد، پوشش‌های مقاوم در برابر میکروب برای کاربردهای زیست‌پزشکی و فنی، در آینده نزدیک در دسترس خواهد بود.

پژوهشگران تاکنون عملکرد دفع میکروب را روی دو نوع ماده موجود در ابریشم عنکبوت آزمایش کرده‌اند. آنها آزمایش خود را روی لایه‌ها و پوشش‌هایی که تنها چند نانومتر ضخامت دارند و همچنین روی چارچوب‌های سه‌بعدی از جنس هیدروژل که می‌توان از آنها برای بازسازی بافت استفاده کرد، انجام داده‌اند.

اسکیبل گفت: بررسی‌هایی که تا به امروز انجام داده‌ایم، به یافته‌هایی ختم شده‌اند که برای کارهای پژوهشی آینده، کاملا غیرمنتظره هستند. ویژگی میکروب‌زدایی زیست‌موادی که ما ابداع کرده‌ایم، مبتنی بر اثرات سمی نیستند که سلول را از بین می‌برند.

دکتر "گریگور لنگ"(Gregor Lang)، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: دیگر جنبه جالب پژوهش ما این است که طبیعت بار دیگر ثابت کرده که می‌تواند الگوی ایده‌آلی برای مفاهیم بسیار پیشرفته مواد باشد. تار عنکبوت، مقاومت بالایی در برابر هجوم باکتری‌ها دارد و بازسازی این ویژگی‌ها با روش زیست‌فناوری، یک پیشرفت غیرمنتظره است.

این گروه پژوهشی، پروتئین‌های تار عنکبوت را به طور خاص با نانوساختارهای متنوع طراحی کردند تا ویژگی‌های مربوط به زیست‌پزشکی را برای کاربردهای خاص تنظیم کنند.

این پژوهش، در مجله "Materials Today" به چاپ رسید.