ابداع سیمان آنتی بیوتیکی برای پیشگیری از عفونت استخوان
به گزارش این با من، محققان ˮبیمارستان زنان بریگامˮ در مطالعه اخیرشان از ایجاد روشی جدید برای پیشگیری از عفونت استخوان بعد از جراحی اطلاع داده اند.
به گزارش این با من به نقل از ایسنا و به نقل از تی ان، سالانه ۷۰۰ هزار نفر به علت مقاومت آنتی بیوتیکی جان خویش را از دست می دهند. متاسفانه جمعیت رو به رشد جهانی، مقاومت فزاینده ای در مقابل درمان های آنتی بیوتیکی بوجود می آورد و این تهدیدی است که با بودجه ناکافی روبرو شده است، چونکه انگیزه های تجاری برای توسعه آنتی بیوتیک های جدید کاسته شده است.
یک مطالعه جدید که توسط محققان بیمارستان زنان بریگام انجام شده، به این مشکل رو به رشد در توسعه آنتی بیوتیک ها با استفاده از یک رویکرد جدید پرداخته است و روش آنها ساختن یک پلت فرم قوی و برنامه کامپیوتری از آنتی بیوتیک ها و شناسایی یک آنتی بیوتیک موثر جهت استفاده هدفمند در ماتریکس "سیمان استخوانی" است.
سیمان استخوانی (bone cement) ترکیبی شیمیایی است که در بدن انسان به منظور اتصال استخوان ها یا مفصل های مصنوعی به یکدیگر استفاده می شود. این ترکیبات که عمدتا از جنس سرامیک ها و پلیمرها می باشند به صورت فراوان در عمل های ارتوپدی و استئوتومی(Osteotomy) کاربرد دارند. این رویکرد به صورت بالقوه می تواند برای درمان عفونت های استخوانی(یک عارضه رایج بعد از اعمال جراحی ارتوپدی) استفاده گردد. در این گونه عمل ها مفصل یا استخوان معیوب را برداشته و با اندام جدید جایگزین می کنند، حین جایگزین کردن استخوان یا مفصل در آن حفره هایی ایجاد می کنند که سیمان را درون آن می ریزند و این سیمان پس از مدتی مانند چسب سفت شده و سبب جوش خوردن کامل استخوان ها به هم می شود.
دکتر "هائه لین جانگ"(Hae Lin Jang) مدیر مرکز درمانی مهندسی بیمارستان زنان بریگام و محقق اصلی این مطالعه اظهار داشت: هم اکنون، سازمان غذا و دارو(FDA) فقط سیمان های استخوانی مملو از آنتی بیوتیک هایی را تأیید کرده است که در اصل برای بافت استخوان ساخته نشده اند. علاوه بر این که این مواد مختص بافت استخوانی نیست، مقاومتی در مقابل این آنتی بیوتیک ها پدیدار شده است و ما باید نسل جدیدی از آنتی بیوتیک ها را ایجاد نماییم که برای رفع این نیاز نوظهور بهینه شده باشند.
روش های متداول مانند تعویض زانو و مفصل ران می تواند منجر به عفونت باکتریایی مانند استافیلوکوک شود که هم اکنون با آنتی بیوتیک های سیستمیک(systemic antibiotics) درمان می شود. قرار گرفتن سیستمیک در معرض آنتی بیوتیک ها دقیقاً عفونت را مورد هدف قرار نمی دهد بنابراین، دوزهای زیادی مورد نیاز است که منجر به عواقب ناخواسته مقاومت دارویی و تخریب میکروبیوتای مفید می شود. برای رفع این مشکل رو به رشد، محققان این مطالعه ترکیبی قوی از آنتی بیوتیک و سیمان استخوانی تولید کردند.
در این مطالعه برای مهندسی یک آنتی بیوتیک جدید برای تحویل مقدار خاص دارو از راه ماتریکس سیمان استخوان، از سیمان استخوانی پلی متیل متاکریلات(PMMA) استفاده شد. این گروه از محققان مولکول ها را برای طراحی آنتی بیوتیک در لیست نهایی قرار دادند و در یک مدل بالینی، باکتری های حساس و مقاوم به دارو را بررسی کردند.
پلی(متیل متاکریلات) Poly(methyl methacrylate) یک ترکیب شیمیایی است که بعنوان پلیمر واسط در طرح نگار الکترونی به کار می رود. این ماده یکی از سخت ترین و محکم ترین پلیمرها با شفافیتی بالاتر از شیشه و سطحی صیقلی و براق و مقاوم در مقابل عوامل جوی است.
محققان آنتی بیوتیک دوعملی VCD-۰۷۷ را مشخص کردند و فعالیت و کارایی آنرا در سلول ها و مدلهای حیوانی مطالعه کردند. VCD-۰۷۷ نه تنها سینتیک آزادسازی داروی مورد نظر را بدون تأثیر بر پایداری سیمان استخوانی پلی متیل متاکریلات نشان داد، بلکه کارایی بالایی را در مقابل طیف وسیعی از رشته های باکتری مقاوم به دارو نشان داد و رشد مقاومت در آینده را کند کرد. در واقع، سیمان استخوانی پلی متیل متاکریلات با VCD-۰۷۷ کارایی بیشتری نسبت به همه سیمان های استخوانی حاوی آنتی بیوتیک هم اکنون در مقابل عفونت های استخوانی استافیلوکوک در مدل موش داد.
"شیلادیتیا سنگوپتا"(Shiladitya Sengupta) نویسنده دیگر این مطالعه اظهار داشت: ترکیب هوش مصنوعی و کشف دارو برای ایجاد آنتی بیوتیک های جدید راهی آینده نگرانه و کارآمدتر و مقرون به صرفه تر است. درمان امکان دارد پیچیده تر شود و باکتری ها پیچیده تر شوند، اما ما مهندسان زیست پزشکی هم پیچیده تر می شویم.
نتایج این مطالعه در مجله Nature Biomedical Engineering انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب