Cilt İyileşmesi için Yeni Nesil Bir Malzeme

Fotoğraf 1.Nano ölçekli borat biyoaktif cam

Son zamanlarda, kararlı bir güçlü manyetik alan deney cihazının yardımıyla, bilim adamları, borat biyocamın biyolojik toksisitesini etkili bir şekilde azaltabilen, camın biyouyumluluğunu artırabilen ve borat biyocamın cilt onarımı üzerindeki etkisini artırabilen nano ölçekli borat biyoaktif cam (Nano-HCA@BG) ürettiler.

Çin Bilimler Akademisi’ne (CAS) bağlı Hefei Fizik Bilimleri Enstitülerinden (HFIPS) Prof. Wang Junfeng, bu çalışmada Fuzhou Üniversitesi’nden Prof. Zhang Teng ile işbirliği yaparak, cilt yara onarım pansumanları olması çalışılan araştırma Chemical Engineering Journal’da yayınlandı.

Borat biyocam, cam ağ matrisi olarak bor elementine (B) sahip bir camdır. İyi çözünürlük ve bozunabilirlik ile cilt dokusu onarımı alanında büyük potansiyele sahiptir. Bununla birlikte, çok miktarda alkali iyon salgılar ve bu iyonların patlayıcı salınımı, cam malzemenin etrafındaki dokunun asit-baz ortamını değiştirecek ve böylece hücre çoğalmasını engelleyecektir.

Ayrıca mikron boyutlu borat biyocamın yaradaki dokularla temas halindeki etkin yüzey alanı küçüktür ve cam yüzeyindeki iyonlar kolajen birikimine elverişli değildir, bu nedenle yara iyileştikten sonra kolayca yara izleri oluşur. Bu nedenle, biyolojik toksisitesi ve mükemmel biyolojik performansı olmayan nano ölçekli bir borat biyocamın hazırlanması acil çözülmesi gereken bir problemdir.

Bu çalışmada, araştırmacılar ilk kez özel bir mobil faz kullanarak mikron boyutlu borat biyocamın in vitro eritme yöntemiyle ön işlemesini yaptılar. Amorf bir hidroksiapatit (HCA) tabakası ile kaplanmış Nano ölçekli (~50nm) borat biyocam (Nano-HCA@BG) elde ettiler.

Süreç sırasında, mobil fazdaki iyonlar (PO₄³ ve CO₃^2-), kalan camdaki bor ve kalsiyumun hızlı salınımını etkili bir şekilde engelleyen ve böylece camın kendisinin hücrelere biyolojik toksisitesini azaltan HCA (hidroksi-karbonat-apatit) tabakasını oluşturmak için camın yüzeyinde biriktirildi.

Ek olarak, kemiklerde önemli bir inorganik bileşen olan HCA (hidroksi-karbonat-apatit), iyi bir biyouyumluluğa sahiptir ve dokularda kollajen sentezinin indüksiyonunu hızlandırabilir.

İn vitro bozunma deneyleri, hücre deneyleri ve hayvan deneylerinin sonuçları, mevcut ticarileştirilmiş biyoaktif cam, HCA ve mikron boyutlu borat biyocam  (Nano-HCA@BG) yavaş salınan bor kalsiyumu ve diğer elementlerle karşılaştırıldığında, yara hücrelerinin göçünü etkili bir şekilde hızlandırabileceğini ve yaradaki vasküler büyüme faktörlerinin ekspresyonunun daha da düzenlenmesini hızlandırabileceğini göstermiştir.

Fotoğraf 2. Bir fare derisi kusur modelinin yara iyileşme süreci. (A) Farklı kontrol grubu ve Nano-HCA@BG fareleri 0, 1, 3, 5 ve 7. günlerde cilt yaralarını iyileştiren görüntüler (fotoğraftaki cetvelin birim ölçeği 1 mm’dir). (B) Farelerde yara iyileşme oranının karşılık gelen istatistiksel sonuçları.

Ayrıca, camın yüzeyindeki amorf HCA tabakası, camın hızlı salınımını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda yaradaki kollajen birikimini de teşvik eder, bu da yaranın daha hızlı iyileşmesini sağlar.

Kaynak: phys.org