هدف از اين اختراع دستيابي به خواص مطلوب داربست مهندسي بافت پوست از طريق استفاده همزمان از پلي‌كاپرولاكتون، پلي‌وينيل الكل‌ و آلوئه‌ورا مي‌باشد. در اين مطالعه داربست هاي نانوالياف زيست تخريب پذير با استفاده از طراحي آزمايش تاگوچي و به كمك تكنيك الكتروريسي ساخته‌ شدند. يكي از ويژگي هاي اين اختراع استفاده از گياه دارويي آلوئه ورا به منظور بهبود عملكرد سلولي، كاهش التهاب و سنتز كلاژن براي تسريع بهبود پوست آسيب ديده مي باشد. اين گياه از خشك شدن پوست به دليل داشتن آب فراوان و روغن موجود در خود جلوگيري مي‌كند. بنابراين در ترميم ناحيه سوختگي موثر است. همچنين به دليل داشتن درصد بالاي قند موجود در ژل آن چون باعث بالا رفتن خاصيت اسمزي مي‌شود از رشد باكتري ها در محل زخم جلوگيري مي‌كند.

1- عنوان اختراع: سامانه رهايش هدفمند داروي استرپتوكيناز 2- زمينه فني: درمان بيماري‌هاي قلبي عروقي، جلوگيري از آسيب‌هاي ناشي از آمبولي هم چون سكته مغزي و آمبولي ريوي، بهبود اثربخشي داروي آنتي ترومبوليتيك استرپتوكيناز، حذف عوارض داروي آنتي ترومبوليتيك استرپتوكيناز. 3- شرح مختصر: بيماري‌هاي قلبي عروقي بسيار گسترده بوده و در سال‌هاي گذشته، مرگ و مير ناشي از اين بيماري‌ها در بين علل مرگ و مير ديگر پيشتاز است. يكي از عوامل اصلي بيماري‌هاي دستگاه گردش خون، ايجاد لخته ناهنجار در درون عروق و ايجاد انسداد عروقي و در صورت جدا شدن لخته و ايجاد آمبولي متحرك در عروق، سكته‌هاي قلبي و مغزي و آمبولي ريوي است؛ لذا در صورت جلوگيري از لخته در درون عروق و يا حذف سريع لخته در صورت ايجاد شدن، مي‌توان بخش گسترده‌اي از بيماري‌هاي قلبي و عروقي را كنترل نمود. يكي از داروهاي ترومبوليتيك بسيار موثر كه در موارد حاد استفاده مي‌شود، استرپتوكيناز است؛ اما استفاده باليني از آن به علت كوتاه بودن نيمه عمر آن در بدن (شرايط درون تني)، پاسخ ايمني، افزايش خون ريزي سيستميك و تضعيف اثر بخشي درماني، محدود شده است. اتصال ساختار پليمر درخت‌سان با داروي استرپتوكيناز به علت بهبود فارماكوكينتيك دارو، افزايش توانايي انتقال دارو به بافت خاص و تسهيل ميزان جذب سلولي، مورد توجه قرار گرفته است. اين امر نقطه‌ي عطفي براي افزايش عملكرد پروتئين‌هاي درماني مانند استرپتوكيناز مي‌باشد. سامانه‌ي مذكور چندين مزيت را در يك ساختار تجمع نموده، بدين صورت كه هسته –پوسته‌ي طراحي شده داراي يك هسته مگنتيتي با ميانگين ابعاد 10 نانومتر است و پس از انجام اصلاح سطحي اين نانو ذرات با آمينوسيلان ، يك پوسته‌ي پليمري از جنس پلي (آميدوآمين) بر روي هسته‌ي اصلاح شده به صورت درخت‌سان رشد داده شد. سپس در چهار نسبت گوناگون بين داروي استرپتوكيناز و نانو هسته- پوسته‌ها شامل نسبت‌هاي (1:1)، (1:5)، (1:10) و (1:20) بارگذاري انجام و در نهايت رهايش داروي استرپتوكيناز از سامانه فوق ذكر در محلول شبيه ساز بدن (محلول فسفات بافر) مورد بررسي قرار گرفت. به صورت اجمالي بهبود زمان ماندگاري در دستگاه گردش خون و به بيان ديگر افزايش نيمه عمر دارو در شرايط درون تني، افزايش فعاليت آنزيمي (بيش از 80 درصد حالت استرپتوكيناز خالص) نسبت به سامانه‌هاي رهايش مشابه، بهبود اثربخشي استرپتوكيناز و كاهش چشم گير پاسخ ايمني بدن و هم چنين جلوگيري از خون ريزي در نواحي گوناگون از مزاياي تحقق يافته است؛ به موارد فوق قابليت هدفمندسازي به كمك ميدان مغناطيسي را كه به روند بهبود و اثر بخشي استرپتوكيناز كمك شاياني مي‌نمايد و هم چنين باعث حذف معايب ناشي از تجويز عمومي داروي استرپتوكيناز در دستگاه گردش خون مي‌شود، را بايد افزود كه در نوع خود مشابه ندارد. 4- كاربردها: 1-\\\\tاستفاده در درمان بيماراني كه دچار بيماري‌هاي ناشي از انسداد عروق كرونري شده‌اند و در مراحل بحراني قرار دارند. 2-\\\\tاستفاده در بيماراني كه به علت عوامل گوناگون هم چون بيماري‌هاي ناشي از باكتري استرپتوكوك (مانند گلو درد استرپتوكوكي) نياز به دوز بالاي داروي استرپتوكيناز دارند و از سويي به جهت احتمال خون ريزي نمي‌توانند دوز بالاتر را دريافت نمايند. 3-\\\\tاستفاده در بيماراني كه به علل گوناگون از جمله پاسخ‌هاي آلرژيك (حساسيت) و يا پاسخ‌هاي ايمني ديگر امكان دريافت دارو به صورت عمومي در دستگاه گردش خون را ندارند. 4-\\\\tاستفاده از سامانه بارگذاري شده با داروي استرپتوكيناز به عنوان درمان كمكي در برخي بيماران كه تحت درمان با ديگر داروهاي ضد لخته مي‌باشند. 5-\\\\tاين مجموعه علاوه بر رهايش داروي استرپتوكيناز، به دليل وجود ويژگي فلورسانس مناسب در دندريمر پلي (آميدوآمين) قابليت بالايي براي استفاده در روش‌هاي تشخيصي هم چون تصوير برداري MRI با كيفيت و قدرت تفكيك بالا، توأمان با درمان مشكلات قلبي و عروقي را داراست. 6-\\\\tاين هسته – پوسته‌ها به واسطه‌ي ابعاد در محدوده‌ي نانو و هم چنين هسته‌ي مغناطيسي خود، امكان ايجاد نوسان و لرزش را تحت ميدان‌هاي مغناطيسي متناوب دارند؛ لذا در رهايش مناسب استرپتوكيناز، تغيير و تنظيم در ميزان رهايش دارو را مهيا مي‌سازد. هم چنين در برخي موارد، در صورت نياز، اين نوسان‌ها و لرزش‌ها امكان ايجاد حرارت را دارند.

سيگنال هاي مغزي شامل مجموعه اي از تغييرات پتانسيل هاي الكتريكي مي باشند كه با انجام كارهاي مختلف و اتفاقات گوناگون ايجاد مي شوند. سيگنال هاي مغزي با استفاده از سنسورها روي سطح پوست و يا با استفاده از الكترودهاي ويژه داخل جمجمه اي اندازه گيري مي شوند و ابزار مفيدي در علوم اعصاب براي تشخيص بيماري ها و اختلالات عصبي مي باشند، به طور مثال صرع يكي از شناخته ترين اختلالات عصبي مي باشد كه توسط تشنجات ناگهاني مشخص مي شود. صرع به علت فعاليت الكتريكي غير عادي در مغز ايجاد مي شود و باعث از دست رفتن سطح هوشياري، ميزان آگاهي و تعادل فرد مي شود اين امر سبب مي شود كه افراد مبتلا به صرع داراي محدوديت هاي آموزشي، ورزشي، اجتماعي فراواني باشند. در بيشتر بيماران بالغ، صرع به علت آسيب در ساختارهاي تمپورال مزيال از قبيل هيپوكامپ و آميگدال مي باشد. صرع باعث اختلال در حس، تفكر و كنترل حركتي مي شود. افزايش شمار تعداد بيماران مبتلا به صرع سبب شده است كه در طي سال هاي اخير توجه زيادي نسبت به تشخيص، پيش بيني و درمان اين بيماري شود. در حال حاضر انواع داروهاي ضد صرع وارد بازار شده است اما نكته اساسي و مهم اين مي باشد كه در حدود 5% از بيماران مبتلا به صرع نسبت به اين دارو ها مقاوم مي باشند، همين امر سبب پيدايش الكترود هاي مغزي و استفاده از آن ها به منظور پيش بيني و تشخيص (ثبت سيگنال هاي مغز) و درمان (تحريك سلول هاي عصبي) بيماري ها و اختلالات عصبي مي شود، كه اين الكترودها مي توانند با استفاده از يك سيستم كنترل حلقه بسته با نزديك شدن بروز تشنج ناحيه خاصي از مغز را تحريك كرده و سبب مي شود كه تشنج رخ ندهد. در سال هاي اخير توجه زيادي به درمان هاي با حداقل آثار تهاجمي شده است و اينكه در يك درمان موثر تنها ناحيه مورد نظر تحت تاثير مواد شيميايي و ساير موارد مربوط به درمان قرار گيرد. اين امر سبب به حداقل رسيدن معايب هر روش درماني و انواع داروهاي درماني برروي بافت هاي سالم مي گردد. بنابراين طراحي و ساخت تك الكترود با توانايي شناسايي ناحيه مورد نظر و توانايي حمل داروي مورد نظر به بافت مربوطه پيشرفت خوبي در زمينه درماني مي باشد. به طور كلي در اين اختراع مي خواهيم الكترودي طراحي كنيم كه علاوه بر داشتن ريزساختاري در مقياس نانو، قابليت حمل دارو داشته باشد. نكته ديگر اين است كه الكترود طراحي شده بايد كاملا قابليت تغيير شكل را داشته باشد تا بتواند به بخش هاي مختلف بدن دسترسي پيدا كند. ساختار الكترود به صورت يك هسته متشكل از يك سيم فلزي از جنس فولاد ضد زنگ مي باشد كه خواص اين فولاد ضد زنگ با استفاده از موادي مانند پلاتينيوم بهبود داده شود تا ميزان خوردگي در برابر شرايط موجود در بدن به حداقل برسد و ميزان زيست سازگاري به حداكثر برسد. اما بايد ميزان و درصد پلاتين اضافه شده به فولاد ضد زنگ به گونه اي باشد كه خاصيت تغيير شكل الكترود از دست نرود. يكي ديگر از ويژگي هاي اختراع ريزساختار نانو آن مي باشد و ما برآن هستيم كه با استفاده از تكنيك هايي مانند تغيير شكل پلاستيك شديد و كشش سيم ساختار نانو را فراهم كنيم، سپس پليمرهايي كه خاصيت جذب دارو دارند به صورت پوشش بر روي الكترود طراحي شده قرار مي گيرند.

داربست‌هاي كامپوزيتي، به دليل توانايي تركيب، مزاياي مواد مختلف، توجه زيادي را به خود جلب كرده اند. به خاطر زيست سازگاري و توانايي اتصال به استخوان، بسياري از مواد كامپوزيتي براي كاربردهاي پزشكي گسترش يافته اند كه شامل كامپوزيت هاي زمينه سراميكي يا پليمري مي‌باشد.كامپوزيت‌هاي زيستي مختلفي در طبيعت وجود دارند، كه يك زمينه آلي با يك بخش معدني تركيب مي‌شود، اين كامپوزيت‌ها، با توجه به ويژگي‌هاي كه دارند قادر به ايجاد خواص مكانيكي مناسب جهت جايگزيني براي كاربرد مخصوص خود مثل اسكلت و دندان را دارند. در اين ميان داربست‌هاي زمينه پليمري با پوشش مواد زيست فعال به تازگي مورد توجه دانشمندان قرار گرفته‌اند. شيشه‌هاي زيست فعال نشان داده اند كه در محلول شبيه سازي شده‌ي بدن قادر به توليد هيدروكسي اپاتيت(بخش معدني استخوان) روي سطح داربست هستند. به طور كلي هدف از اين اختراع طراحي و ساخت داربستي است كه علاوه بر داشتن ريزساختاري در مقياس نانو، خواص مكانيكي متناسب با بافت استخوان را داشته باشد. نكته ديگر اين است كه داربست طراحي شده بايد كاملا قابليت تخريب متناسب با ترميم بافت اسيب ديده را داشته باشد تا بدون ايجاد تنش به ناحيه اسيب ديده پس از ترميم كامل بافت استخوان از بين برد. ساختار داربست به صورت الياف با سايز نانو است كه متشكل از پلي‌كاپرولاكتون/ژلاتين/شيشه زيست فعال مي باشد كه خواص مكانيكي و آبدوستي اين داربست‌هاي پليمري با افزودن نانو پودر هاي شيشه زيست فعال به طور چشمگيري به حالت ايده ال نزديك شدند و ميزان زيست سازگاري به حداكثر رسيد. اما بايد ميزان و درصد ژلاتين و شيشه زيست فعال اضافه شده به پليمر سنتزي پلي‌كاپرولاكتون به گونه اي باشد كه خاصيتي مشابه با بافت استخوان بدست ايد. يكي ديگر از ويژگي هاي اختراع ريزساختار نانو آن مي باشد و ما برآن هستيم كه با استفاده از تكنيك الكتروريسي ساختار نانو را فراهم كنيم، تا ساختاري دقيقا مشابه ساختار ماتريس خارج سلولي فراهم شود و سلول ها چهارچوبي ايده ال جهت چسبيدن را بدست اورند.

به طور كلي در اين اختراع مي خواهيم نانوذراتي طراحي كنيم كه علاوه بر داشتن ريزساختاري در مقياس نانو، قابليت حمل دارو و ساير كاربردهاي پزشكي را داشته باشد. نكته ديگر اين است كه نانوذرات طراحي شده بايد كاملا سوپرپارامغناطيس باشند تا بتواند به بخش هاي مختلف بدن هدايت شوند، بدون آنكه اثر پسماند مغناطيسي بر بدن داشته باشند.. ساختار نانوذرات به صورت يك هسته متشكل از نانوذرات سوپرپارامغناطيس فريت كبالت در مركز و پوسته سيليكاي مزومتخلل مي باشد تا بتوان به حداكثر خواص مغناطيسي و زيست سازگاري و قابليت بارگذاري دارو به طور همزمان دست يافت. استفاده از امواج ميكرويو براي كلسيناسيون و روش هيدروترمال براي پوشش دهي در كمترين زمان و با حدقل امكانات امكان دست يابي به اين خواص را مهيا مي سازد. علاوه بر اين روش مطرح شده روشي مناسب مي باشد كه براي نخستين زمان و با حدقل امكانات نانوذرات ريزو سوپرپارامغناطيس زيست سازگار توليد نموده است.

هدف از اين اختراع طراحي داربست به صورت الياف در سايز نانو است كه از پليمر پلي كاپرولاكتون و هيالورونيك اسيد حاوي ويتامينC تهيه مي شود. داربست ها نقش مهمي در ترميم و بازسازي بافت دارند. يكي از ويژگي هاي اين اختراع ريزساختار نانو آن مي باشد كه با استفاده از تكنيك الكتروريسي فراهم مي شود، تا ساختاري مشابه ساختار ماتريس خارج سلولي ايجاد كند و سلول ها چهارچوبي ايده آل جهت چسبيدن به داربست را بدست آورند زيرا نانوالياف نسبت سطح به حجم بالايي دارد و واكنش بين سلول و داربست را افزايش مي دهد. تكنيك الكتروريسي يكي از پركاربردترين روش هاي ساخت داربست ها است و روشي مناسب براي استفاده در مهندسي بافت غضروف و ايجاد نانوالياف مي باشد. نكته ديگر طراحي داربست با خواص مكانيكي متناسب با بافت غضروف مي باشد. همچنين داربست بايد قابليت تخريب متناسب با ترميم بافت آسيب ديده را داشته باشد تا همزمان با ترميم بافت ، داربست مورد نظر تخريب شود. با انتخاب مواد مناسب و تغيير تركيب شيميايي مي توان به تركيبي از خواص مكانيكي ، شيميايي و فيزيكي دست يافت. پلي كاپرولاكتون به دليل هزينه پايين ، دردسترس بودن، زيست و سازگار و زيست تخريب پذير بودن و هيالورونيك اسيد به دليل نقش اساسي در حفظ ماتريكس خارج سلولي، هم چنين زيست سازگاري، آبدوستي و غيرايمني زا بودن موجب توليد داربست بهينه مي شود. يكي ديگر از ويژگي هاي اين اختراع استفاده از ويتامين C در ساختار نانوالياف مي باشد. ويتامين Cنقش مهمي در سنتز اگريكان و كلاژن ايفا مي كند. يكي از نوآوري هاي اين اختراع به كارگيري ويتامين C به منظور بهبود عملكرد سلولي و سنتز كلاژن براي تسريع بهبود غضروف آسيب ديده مي باشد. راديكال هاي مشتق شده از اكسيژن پيوسته در بافت ها در حال شكل گيري مي باشند كه ممكن است نقش مهمي در ايجاد بيماري هايي مانند آتروز داشته باشند. ويتامين Cبه عنوان يك آنتي اكسيدان عمل كرده و منجر به محافظت از سلول ها از آسيب هاي ناشي از راديكال هاي واكنشي مي شود.

در حالت كلي هدف اصلي اين اختراع، ساخت داربست نانوكامپوزيتي مشابه بافت استروماي قرنيه در راستا رفع كمبود بافت آلوگرافت با كيفيت و سالم براي پيوند در بيماري هاي استروماي قرنيه مي باشد. اين داربست نانوكامپوزيتي علاوه بر امتياز ريزساختار در مقياس نانو، شامل خواص مكانيكي و شفافيت مشابه با بافت استروماي قرنيه مي باشد. ساختار داربست به صورت الياف هم راستا و قطر مشابه با بافت استروماي قرنيه است كه متشكل از پلي‌كاپرولاكتون/فيبروين ابريشم حاوي عصاره آلوئورا مي باشد كه خواص مكانيكي، شفافيت و نفوذپذيري اين داربست‌هاي پليمري با افزودن عصاره آلوئورا به طور چشمگيري به حالت ايده ال نزديك شدند. نكته ديگر اين است كه داربست طراحي شده بايد كاملا قابليت تخريب متناسب با ترميم بافت اسيب ديده را داشته باشد تا بدون ايجاد تنش به ناحيه اسيب ديده پس از ترميم كامل بافت قرنيه از بين برود. همچنين، نكته حائز اهميت در اين اختراع استفاده از الياف هم راستا الكتروريسي با نسبت بهينه محلول پليمري از فيبروين ابريشم به همراه عصاره آلوئورا در تركيب با پلي كاپرولاكتون مي باشد كه شبيه ساز ساختار طبيعي استروماي قرنيه را انجام مي دهد و نتايج حاصل بهبود خواص مكانيكي، شفافيت و رفتار سلولي را به خوبي اثبات مي كند كه سلول هاي محيطي در اين ماتريس خارج سلولي چسبندگي، زنده ماني، تكثير و مهاجرت متناسب براي پيوند استروماي قرنيه را ارائه مي دهد.

پيوند اعضاء هميشه توسط دو مانع عمده يعني، كمبود اهداءكنندگان و خطر رد پيوند محدود شده است. ازاين رو براي رفع اين مشكل مفهوم مهندسي بافت مطرح شد. به طوركلي روش هاي متداول مهندسي بافت جهت بازسازي و بهبود عملكرد بافت روي يكي از دو اساس تزريق سوسپانسيون هاي سلولي جدا شده و استفاده از داربست هاي زيست تخريب پذير جهت حمايت از شكل و ساختار بافت، استوار مي باشند. باجود پيشرفت هاي كه دراين زمينه ها صورت پذيرفته است، به نظر مي رسد كه اين روش ها داراي محدوديت هايي نيز مي باشند. به طور مثال، در روش هاي معمول جهت تهيه سوسپانسيون سلولي، از آنزيم هاي پروتئوليتيك مانند تريپسين استفاده مي شود كه اين امر باعث آسيب رسيدن به سلول و ماده زمينه خارج سلولي آن (ECM) مي گردد، در مورد محدوديت استفاده از داربست هاي زيست تخريب پذير نيز مي توان به پاسخ التهابي ناشي از تخريب داربست اشاره نمود. ازاينرو ظروف كشت سلول حساس به دما جهت برداشت لايه هاي سلولي، كه از طريق پيوند كوالانسي بين پليمر حساس به دما مانند پلي ان ايزوپروپيل آكريل آميد (PNIPAAM) و ظروف كشت سلول معمولي (TCPS) تهيه مي شوند، براي برداشت لايه هاي سلولي توسعه يافتند. با استفاده از اين ظروف و تنها با تغيير دماي كشت مي توان لايه هاي سلولي سالم و با ECM دست نخورده برداشت كرد و اين لايه هاي سلولي را براي انواع روشهاي پزشكي ترميمي به كار برد.

هدف از اين اختراع دستيابي به خواص مطلوب يك زخم¬پوش از طريق استفاده هم¬زمان از پلي¬وينيل¬الكل و عصاره پوست پسته است و به اين منظور زخم¬پوش¬هاي نانواليافي(به كمك تكنيك الكتروريسي)، زيست-سازگار، زيست¬تخريب¬پذير و اتصال عرضي شده با گلوتارآلدئيد ساخته‌ شدند. يكي از ويژگي¬هاي اين اختراع استفاده از عصاره پوست پسته به عنوان يك عامل ضد التهاب، ضد باكتري و ضد ويروسي كه با افزايش رگ¬زايي و تكثير فيبروبلاست روند بهبود زخم را تسريع مي¬بخشد مي¬باشد