با توجه به اينكه الكتروريسندگي يك روش كارآمد در زمينه مهندسي بافت جهت ترميم بافت هاي آسيب ديده بدن است، تحقيق و توسعه در اين زمينه مي تواند به بالا بردن سطح رفاه بشر كمك شاياني بكند. بزرگترين عيب اين روش، قابليت توليد دشوار نمد هاي با ضخامت بالا مي باشد كه يا به پيچيدگي هاي خاصي در فرآيند منجر مي شود و يا كاربرد نمدهاي الكتروريسي را محدود مي سازد. همچنين كم بودن ضخامت نمد هاي ريسيده شده موجب عدم دسترسي به خواص مكانيكي مورد نياز مي شود. لذا در اين اختراع يك روش ساده و كارآمد براي ساخت يك داربست كامل كه هم بتواند نقش يك داربست سه بعدي را در بدن ايفا كند و هم خواص مكانيكي مطلوب را پشتيباني كند، به منظور كاربرد در بافت‌هاي نرم ارائه شده است. براي اين منظور از پليمر PLGA به عنوان يك پليمر مصنوعي زيست سازگار و ژلاتين بعنوان يك پليمر طبيعي جاذب آب جهت رسيدن به انعطاف پذيري مطلوب و چسبندگي مناسب سلول بر روي داربست استفاده شد. سپس فيلم هاي PLGA/Gt تهيه شده به روش امولسيوني ريسيده شدند. همچنين به دليل كاربرد اين نمد ها در بافت هاي مختلف، به ريز ساختار و قطر الياف مختلفي نياز است، اين نمد ها در شرايط مختلفي ريسيده شدند تا ريز ساختار هاي مختلف به دست آيد.

امروزه و با توجه به شرايط زندگي در عصر تكنولوژي، سرطان گروه بزرگي از جمعيت جهان را تحت تاثير قرار مي¬دهد. در تلاش براي بهبود كيفيت زندگي، بايد بدنبال روش¬هاي پيشرفته و سريع براي درمان اين بيماري بود. يكي از روش¬هاي كنترل رشد تومور، بركي¬تراپي است كه نقش مهمي در درمان سرطان اعضاي مختلف بدن دارد. بركي¬تراپي شامل اسكان دقيق يك منبع تابش با برد كوتاه، مستقيما در محل تومور است. منبع، در يك كپسول محافظ قرار مي-گيرد تا تابش موضعي منبع به بافت هدف را ميسر كند. در اين اختراع نوعي نانوساختار داراي فلز هولميوم در يك مرحله و در محيط آبي سنتز شد. با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي اندازه نانوساختارهاي تهيه شده بررسي وابعاد نانومتري براي ذرات تعيين شد. براي شناسايي عنصري و تعيين كمي عنصر هولميوم در نمونه¬ها از روش فلورسان پرتو ايكس – پراكندگي انرژي استفاده شد: حدود 2 تا 18% از وزن نانوساختارهاي تهيه شده را هولميوم تشكيل مي¬دهد. اين نانوساختار در يك بستر پليمر زيست سازگار پلي¬يورتان توزيع شده و با استفاده از تكنيك آناليز پرتو ايكس-پراكندگي انرژي، توزيع و پراكندگي فلز هولميوم در نانوكامپوزيت حاوي نانوساختار حاصل بررسي شد: حضور و يكنواختي توزيع راديوايزوتوپ در بستر پليمري تاييد شد. احتمال رهايش فلز هولميوم در محيط با آزمون برون¬تني و در محيط PBS بررسي شد. تفاوت غلظت هولميوم در نانوساختارهاي تهيه شده قبل و بعد از غوطه¬وري در PBS در حد دقت آناليز پرتو ايكس – پراكنش انرژي ناچيز و قابل صرفنظر مي¬باشد. همچنين، با توجه به نتايج آزمون آناليز پرتو ايكس – پراكنش انرژي، غلظت هولميوم در باقيمانده جامد در محلول PBS، صفر است كه نشان مي¬دهد رهايش هولميوم در بافت اطراف تومور، عامل نگران¬كننده¬اي در استراتژي استفاده از نانو ساختارهاي تهيه شده به حساب نمي¬آيد.

مهندسي بافت علمي است كه بر اساس تعامل ميان رشته هاي مختلف و تركيب علومي مانند مهندسي پليمر، بيولوژي، ايمني شناسي و جراحي پيشرفت مي كند. در اين اختراع هدف طراحي و ساخت داربستي با ساختار نانوليفي حاوي زيست پليمرهاي ژلاتين و گليكوز آمينو گليكان جهت كاربرد در مهندسي بافت بوده است. مناسب ترين حلال براي حل كردن و تهيه محلول هاي يكنواخت از پليمر هاي طبيعي مانند ژلاتين و گليكوز آمينو گليكانها آب است ولي متاسفانه اين سامانه به دليل ژل شدن پليمرها در آب در اثر برهمكنش هاي درون مولكولي و برون مولكولي قابليت ريسندگي در شرايط محيطي را ندارد. به همين منظور از TFE به عنوان حلالي مناسب براي الكتروريسي ژلاتين استفاده شده است. هرچند TFE حلال بسيار مناسبي براي ژلاتين شناخته مي شود ولي قابليت حل كردن كندروايتين سولفات را ندارد. بنابراين از سيستم حلال شامل آب و TFE استفاده شده است. ميزان حل شدن كندروايتين سولفات در سامانه حلال TFE و آب كاملا وابسته به نسبت استفاده شده در سامانه حلال است. داربست نانوليفي تهيه شده مي تواند در پاسخ به نياز روز افزون جايگزيني بافت هاي آسيب ديده مورد استفاده قرار بگيرد. يكي از روش ها شامل كاشت سلول بر روي داربست سه بعدي يا دو بعدي زيست تخريب پذيراست كه اين داربست نقش يك زمينه خارج سلولي مصنوعي را ايفا مي كند. همچنين امكان استفاده از اين ساختار نانوليفي بدون سلول و با استفاده از مهاجرت سلول هاي بافت هاي مجاور نيز وجود دارد.

اين اختراع در زمينه پليمر هاي زيست سازگار و كاربرد هاي پزشكي مي باشد. سوختگي يكي از جراحات شايع در بين بشر در سراسر دنيا مي باشد كه سالانه تلفات زيادي برجا مي گذارد. از اين رو دست يافتن به يك روش درمان مناسب مي تواند نقش بزرگي در بهبود سطح سلامت و كيفيت زندگي بيماران مبتلا به سوختگي داشته باشد. هدف اين ثبت اختراع بر روي تهيه زخم پوش هاي سه لايه فعال مورد كاربرد در درمان زخم هاي مختلف از جمله سوختگي درجه سوم متمركز شده است. دو مشكل عمده در سوختگي هاي درجه سوم وجود دارد كه اولي از بين رفتن بخش وسيعي از پوست به عنوان اصلي ترين اندام محافظت كننده از بدن در برابر عوامل خارجي است كه در نتيجه اين ضايعه بدن مورد هجوم انواع ريز موجودات به خصوص باكتري ها قرار مي گيرد. دومين عامل تجمع ترشحات زخم است كه در نتيجه رفتار عادي سيستم دفاعي بدن به وجود مي آيد. زياد شدن اين ترشحات و تجمع آن در محل زخم هم مي تواند از سرعت فرآيند ترميم بكاهد هم در مراحل بعدي ممكن است باعث ايجاد عفونت در محل زخم و اندام هاي مجاور گردد. به همين دليل براي طراح يك زخم پوش مناسب علاوه بر ملاحظات ساختاري مي بايست اين دو مشكل اساسي نيز مد نظر طراح قرار بگيرد. همچنين يك زخم پوش مناسب مي بايست كمترين ميزان چسبندگي به سطح زخم را داشته باشد تا پس از تكميل فرآيند ترميم به سادگي و بدون ايجاد جراحات ثانويه از بستر زخم جدا شود. به همين منظور در اين طرح از پلي كاپرولاكتون به عنوان پايه اصلي تشكيل دهنده زخم پوش استفاده شده كه علاوه بر دارا بودن خواص مكانيكي مناسب، پليمري غير قطبي و آبگريز است كه در نتيجه چسبندگي كمي با محيط زخم ايجاد مي نمايد. براي خارج كردن ترشحات زخم از محل آسيب ديده نيز از يك لايه پلي وينيل الكل در لايه مياني استفاده شده است. براي جلوگيري از هجوم باكتري ها نيز در اين زخم پوش از كوركومين كه يك ماده طبيعي است و داراي خواص منحصر به فرد زيادي از قبيل خواص ضد باكتري و ضد آماس است استفاده شد. از آنجا كه انحلال پذيري كوركومين در محيط هاي آبي بسيار پايين است و با وجود خواص منحصر به فرد خود ميزان زيست دستيابي و ضريب تاثير كمي در كاربرد هاي پزشكي دارد، از اين رو در اين پروژه زيست دستيابي كوركومين را به وسيله واكنش پگيلاسيون افزايش داده و با كوركومين مقايسه شد.

اين اختراع در زمينه ساخت زخم پوش نانوليفي هسته/پوسته با قابليت بارگذاري داروي نامحلول در آّب با استفاده از فرآيند الكتروريسي امولسيوني مي¬باشد يكي از مهم ترين چالش پيش رو در فرآيند ترميم زخم از بين رفتن بافت از دست رفته و احتمال ايجاد عفونت هاي باكتري است . تجمع ترشحات زخم ،كه در نتيجه رفتار عادي سيستم دفاعي بدن به وجود مي آيد از سرعت فرآيند ترميم مي¬كاهد و در مراحل بعدي سبب ايجاد عفونت در محل زخم و اندام هاي مجاور مي¬گردد. براي جلوگيري از رشد باكتري ها يك عامل ضد باكتري طي دوره درمان زخم لازم است.براي ساخت زخم پوش با ساختار هسته/پوسته از فرآيند الكتروريسي امولسيوني استفاده شد. در فرآيند الكتروريسي امولسيوني تهيه يك محلول امولسيون پايدار لازم است كه در اين اختراع براي تهيه اين محلول از پليمرهاي آبدوست و آبگريز به ترتيب (ژلاتين/پلي وينيل الكل) پوسته و (پلي كاپرولاكتون)هسته نانوالياف استفاده شد. ژلاتين به دليل منشاء طبيعي بودن آن سبب رشد، تكثير و چسبندگي سلولي مي شود كه كمك به جايگزيني بافت از دست رفته مي¬كند. پلي وينيل الكل به حفظ محيط مرطوب اطراف زخم و جذب ترشحات زخم كمك مي¬كند.. در طي دوره درمان استفاده از يك عامل ضد باكتري براي جلوگيري از رشد باكتري ها و ميكروارگانيسم¬ ها لازم است تا علاوه بر كمك به بهبود سريعتر زخم از عفونت ها و آسيب به بافت هاي مجاور زخم جلوگيري به عمل آورد. داروهاي نامحلول درآب يا گياهي نياز به يك حامل دارويي مناسبي دارند كه يك رهايش تدريجي و آهسته را در طي دوره درمان براي بيمار فراهم كند. طبق مطالعات انجام شده، پلي كاپرولاكتون حامل دارويي بسيار مناسبي براي داروهاي نامحلول درآب مي¬باشد كه در اين اختراع از آن به عنوان حامل استفاده شده است . با بررسي خواص زيست سازگاري نانوالياف هسته/پوسته تهيه شده به روش الكترويسي امولسيوني براي كاربرد در زخم پوش، مهندسي بافت پوست و بافت عصب مناسب است.

اين اختراع در زمينه پليمر و بايومتريال مي باشد. در دوهه اخير پليمر هاي زيست سازگار به طور فزاينده اي توسعه يافته اند. اين پليمر ها در كاربرد هاي غير پزشكي به دليل زيست تخريب پذير بودن جايگزين بسياري پليمرها در صنعت شده است. بيشترين كاربرد اين پليمر ها در كاربردهاي پزشكي مختلفي نظير ايمپلنت ها، سامانه هاي دارورساني، ژن درماني، مهندسي بافت، روش هاي تشخيص و... مي باشد. پليمر هاي پاسخگو به دما دسته اي از مواد هوشمند هستند كه مي توانند به افزايش دما پاسخ داده و رفتار خود را تغيير دهند. پلي ان وينيل كاپرولاكتام (PNVCL) به دليل زيست سازگاري، زيست تخريب پذيري، عدم سميت وداشتن دماي انتقال فازي نزديك بدن گزينه مناسبي براي كاربردهاي زيست پزشكي مي باشد. به منظور كنترل دماي انتقال فازي پلي ان وينيل كاپرولاكتام و تركيب خواص آن با پليمرهاي ديگر كوپليمرهايي بر پايه PNVCL سنتز شده اند. هدف از انجام اين تحقيق، سنتز و بررسي خواص كوپليمر پاسخگو به دماي ان وينيل كاپرولاكتام/وينيل استات با جرم مولكولي بالا و توزيع جرم مولكولي پهن جهت تهيه نانو الياف مي باشد. سنتز كوپليمر ان وينيل كاپرولاكتام/وينيل استات به روش كوپليمريزاسيون راديكالي آزاد انجام گرفت و به وسيله طيف سنجي FTIR و1H-NMR رديابي و مواد حاصل شده هويت يابي شدند. خواص حرارتي كوپليمر سنتز شده به وسيله آزمون هاي حرارتي TGA و DSC مورد بررسي قرار گرفت. جرم مولكولي و توزيع جرم مولكولي كوپليمر ان وينيل كاپرولاكتام/وينيل استات به وسيله آزمون GPC اندازه گيري شد. دماي انتقال فازي كوپليمر ان وينيل كاپرولاكتام/وينيل استات توسط انجام آزمون زاويه تماس بر حسب دما، 25 °C تعيين شد. مورفولوژي و اندازه قطر نانوالياف توسط آزمون SEM مورد بررسي قرار گرفت. خواص مكانيكي الياف الكتروريسي شده توسط آزمون كشش بررسي و مدول، استحكام كششي و كرنش در نقطه شكست آن ها تعيين گرديد. نتايج نشان مي دهد كه كوپليمرهاي سنتز شده دماي انتقال فازي نزديك دماي بدن دارند و همچنين داراي ويژگي هاي مناسبي جهت كاربرد هاي زيست پزشكي مي باشند.

زمينه : كاربرد پليمر در دارورساني كنترل شده در اين اختراع ، ساخت ميكروكپسول هاي حاوي داروي فعال عصبي گزارش مي شود كه قابليت رهايش كنترل شده مواد فعال عصبي مورد مصرف در تهيه كانال هاي هدايت عصب را داشته و با توجه به طراحي انجام شده قادرند محتواي خود را در زمان هاي مختلف پس از قرار گرفتن در محيط رهايش، آزاد كنند. به دليل استفاده از بستر پليمري زيست تخريب پذير و زيست سازگار، عامل فعال بارگذاري شده به طور كنترل شده آزاد مي گردد. اين ميكروكپسول ها به تنهايي و يا با بارگذاري در بستر يك بيو هيدروژل مانند آگار مي توانند براي تسريع رشد اكسون ها بكار روند. ميكروكپسول‌هاي ﭘﻠﻴﻤﺮي بر پايه PCL با داروي فعال عصبي كروسين به ميزان 5 تا 15 درصد وزني پليمر ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪﻧﺪ . در ﺳﺎﺧﺖ ميكروكپسول‌ها، از روش اﻣﻮﻟﺴﻴﻮن دوﮔﺎﻧﻪ و ﺗﺒﺨﻴﺮ ﺣﻼل اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ. ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺎﻧﻨﺪ دور ﻫﻤﮕﻦ ساز، ميزان PVA در امولسيون اوليه و ثانويه و ﻏﻠﻈﺖ داروي ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه ﺑﺮ روي اﻧﺪازه ذرات و ﻛﺎرآﻣﺪي ﺑﺎرﮔﺬاري دارو ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ. در تهيه ميكروكپسول ها از مواد فعال در سطح استفاده نشده وسميت كمتري نسبت به نمونه هاي مشابه دارند. ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از دﺳﺘﮕﺎه SEM، مورفولوژي نمونه‌ها به ﺧﻮﺑﻲ ﺑﺮرﺳﻲ ﺷﺪ. نتايج رهايش دارو نشان داد كه ميكروكپسول ها قادرند حدود 30 تا 50 درصد از محتواي خود را تا حدود 300 ساعت پس از قرارگيري در محيط رهايش آزاد كنند. آزﻣﻮن MTT و كاشت سلول‌هاي فيبروبلاست موشي L929 عدم سميت ميكروكپسول‌هاي داراي داروي كروسين را نشان داد. براي سهولت بارگذاري ميكروكپسول هاي تهيه شده در كانال هاي هدايت عصب، اين ذرات در يك هيدروژل مناسب مانند آگار بارگذاري شدند و اﻟﮕﻮي رﻫﺎﻳﺶ آنﻫﺎ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ. همچنين با استفاده از آزمون رئولوژي مشخص گرديد كه نمونه‌ها مدول ذخيره اي حدود Pa 1000-2000 داشتند كه نشان از مناسب بودن مدول نمونه براي رشد اكسون‌ها است.

در اين اختراع نانوكامپوزيت هيدروژل¬هاي آلژينات-ژلاتين-هيدروكسي¬آپاتيت اصلاح شده به دليل نزديكي به بافت استخوان و همچنين زيست سازگاري و زيست تخريب¬پذيري آن¬ها، براي استفاده در مهندسي بافت استخوان، پيشنهاد شده است. از به منظور افزايش خواص مكانيكي كه در اثر پخش مناسب نانوذرات و همچنين ايجاد برهمكنش مناسب بين نانوذرات و ماتريس ايجاد ميشود در اين اختراع از نانوذارت هيدروكسي آپاتيت اصلاح شده با آلندرونات سديم استفاده شده است تا حضور گروه هاي آمين در آلندرونات سديم باعث ايجاد برهمكنش هاي باز شيف جديد بين نانوذرات و آلژينات اكسيد گردد و در نتيجه خواص مكانيكي و رئولوژيكي بهبود يابد. به دليل استفاده از پليمرهاي طبيعي، استفاده از نانوذرات هيدروكسي آپاتيت كه شباهت بسياري به نانوذرات موجود در استخوان بدن انسان دارد و همچنين استفاده از آلندرونات سديم كه يك دارو براي درمان مشكلات استخواني مي باشد، اين سامانه براي استفاده به عنوان داربست استخواني و همچنين سامانه هاي رهايش دارو پيشنهاد مي گردد

در اين اختراع از اتصال غشائي الاستومري به داربست هاي پليمري، تهيه شده جهت ترميم جراحات پوستي، براي بهبود خواص آن استفاده شده است. با توجه به نياز به استحكام كششي و تخلخل مناسب براي يك زخم پوش و كاهش استحكام مكانيكي با افزايش تخلخل، اين غشاء الاستومري مي تواند به داربست هاي تهيه شده استحكام ببخشد و امكان استفاده از تخلخل هاي بالا را فراهم آورد. اين غشاء علاوه بر بهبود استحكام مكانيكي با كنترل كردن ميزان عبور آب از خشك شدن سطح زخم و همچنين ورود عوامل عفونت زا به داخل زخم جلوگيري مي كند. به علت شفافيت غشاء استفاده شده فرآيند بهبود نيز به راحتي قابل پيگيري مي باشد.

در اين اختراع از جايگزيني حلال در داحل حفرات داربست در زمان و فشار متفاوت به عنوان روشي جديد جهت اندازه گيري ميزان بهم پيوستگي حفرات كه از ويژگي هاي مهم و تأثيرگذار داربست ها مي باشد استفاده شده است. براي تعيين ميزان جايگزيني حلال از روش وزن سنجي استفاده شد كه با استفاده از رابطه زير مي توان ميزان تخلخل را در هر زمان و فشار محاسبه كرد: Porosity=(Ww-Wd)(Ww-Wl)*100% با نسبت گرفتن از تخلخل به دست آمده بعد از 30 دقيقه در فشار محيط و تخلخل به دست آمده بعد از 24 ساعت غوطه وري در خلاء به عنوان تخلخل واقعي داربست مي توان پارامتر بهم پيوستگي بين حفرات را به صورت زير تعريف كرد: (I.P)=(Ww-Wd)/(Ww-wl)30min/(Ww-Wd)/(Ww-Wl)24h