Breaking News

هدف تولید ایمپلنتهای دندانی با سطوحی است که نقش مهمی در اتچمنت بافت ایفا کنند و باکتری های ناخواسته را دفع کنند

7 سپتامبر 2021- بر اساس یک مطالعه ی جدید که توسط دانشگاه بوفالو و دانشگاه رگنزبورگ انجام شده است، سطح ایمپلنت ها و سایر وسایل پزشکی، نقش مهمی در جذب پروتئین های دهانی و کلونیزاسیون توسط میکروارگانیسم های ناخواسته (فرآیندی که به عنوان رسوبگذاری زیستی یا biofouling شناخته می شود) ایفا می کنند.

در حین جای­گذاری ایمپلنت دندانی، بزاق یا پلاسمای خون بلافاصله آنها را می پوشاند. ایمپلنت لایه نازکی از پروتئین ها را از این مایعات جذب می کند که به اتجمنت بافت لثه به ایمپلنت کمک می کند، اما به میکروارگانیسم ها – از جمله باکتری های بالقوه مضر – نیز اجازه می دهد روی سطح ایمپلنت رشد کنند.

این تحقیق که در مجله تحقیقات دندانپزشکی منتشر شد، با بررسی ترکیب این لایه ی پروتئینی دهان و چگونگی کنترل آن با اصلاح شیمیایی سطح بیومتریال، درک دانشمندان از این فرایند بیولوژیکی پیچیده را افزایش داد. پرفسور Stefan Ruhl ، محقق ارشد این پژوهش و استاد زیست شناسی دهان و دندان در دانشکده دندانپزشکیUB ، گفت: این یافته ها زمینه را برای تحقیقات بیشتر بمنظور بهبود موفقیت ایمپلنت های پزشکی و دندانی گشود. اغلب این لایه پروتئینی به جای سطح بیومتریال ایمپلنت، با کلونیزاسیون باکتری ها یا اتصال سلولهای بافتی روبرو می شود. این پروتئین ها به تعیین پیامدهای بیولوژیکی یا پاتولوژیکی که منجر به بقای طولانی مدت ایمپلنت یا شکست آن می شود، کمک می کند.

پرفسور Ruhl ، افزود: آسیب جبران ناپذیری به بافت های اطراف بر اثر عفونت وارد می شود. بنابراین، درک نحوه ی کنترل جذب این لایه ی پروتئینی و باکتریها بسیار مهم است، چنانچه بتوانیم از طریق اصلاح شیمیایی سطح بیومتریال این جذب را کنترل کنیم، به نتایج مطلوبی دست خواهیم یافت.

همچنین این تحقیق توسط پرفسور Rainer Müller، استاد موسسه شیمی فیزیک و شیمی نظری در دانشگاه رگنسبورگ هدایت شد. با استفاده از دانه­های سیلیس که در آزمایشگاه پرفسور مولر طراحی شدند و سطوح آنها به روشهای شیمیایی مختلف، اصلاح شده بود، محققان دریافتند که جذب پروتئین ها از پلاسمای خون بیشتر تحت تأثیر “میزان پروتئین” جذب شده است تا “ترکیب لایه ی پروتئینی”.

با این حال، جذب پروتئین ها از بزاق به طور مستقیم توسط سطح مواد زیستی(بیومتریال) تحت تأثیر قرار می گیرد. بر خلاف یافته های مطالعات قبلی، جذب سطوحی که بار الکتریکی منفی داشتند یا آب را دفع می کردند، کمتر بود.

پرفسور Ruhl، گفت: هنگام بررسی بیوفلوئیدهای پیچیده مانند بزاق و خون، جذب اکثر پروتئین ها غیرقابل پیش بینی است.

پرفسور مولر گفت: فعل و انفعال بین پروتئین های موجود در سیالات زیستی ممکن است نقش مهمی در جذب سطحی داشته باشد، اما هنوز این امر به خوبی درک نشده است. هدف نهایی ایجاد ارتباطی بین خواص سطحی با جذب پروتئینها به گونه ای است که سازگاری مطلوب با بافت به دست آید اما از چسبندگی میکروبی جلوگیری شود، که به احتمال زیاد آنطور که انتظار می رفت، ساده نخواهد بود.

سیستم مدل سطوح سیلیس اصلاح شده ی شیمیایی که توسط این گروه از محققان توسعه یافته ممکن است به عنوان بستری برای مطالعه ی اصول اولیه جذب پروتئین از سیالات زیستی پیچیده عمل کند.

پرفسور Ruhl، گفت: برای بهبود طراحی پوشش های سطحی ایمپلنت، تحقیقات آینده باید بر جذب پروتئین هایی تمرکز کند که عملکرد آنها در پیوند سلول های بافتی یا کلونیزاسیون باکتری ها شناخته شده است، و همچنین باید ساختار مولکولی مخلوط های پیچیده ی پلاسمای خون و پروتئین های بزاقی بیشتر بررسی گردد.

منبع:

J. Lehnfeld, Y. Dukashin, J. Mark, G.D. White, S. Wu, V. Katzur, R. Müller, S. Ruhl. Saliva and Serum Protein Adsorption on Chemically Modified Silica Surfaces. Journal of Dental Research, 2021; 100 (10): 1047 DOI: 10.1177/00220345211022273

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210907160559.htm