اصلاح داربست پايه گياهي سلول زدايي شده پياز با استفاده از يوتكتوژل هوشمند مبتني بر ژلاتين به منظور كاربرد در زخم پوش

زخم‌پوش‌هاي نوين نقشي اساسي در ترميم مؤثر زخم دارند. آن‌ها بايد رطوبت بهينه را حفظ كنند، تبادل بخار آب را در بازه درماني نگه دارند، از عفونت پيشگيري كنند، و در عين حال زيست‌سازگار و از لحاظ مكانيكي‌ پايدار باشند. نياز باليني امروز، سامانه‌هايي است كه علاوه بر مديريت ترشحات و حفاظت فيزيكي، قابليت رهايش كنترل‌شده عوامل زيست‌فعال و مهار ميكروبي را نيز فراهم كنند. در اين پژوهش سعي در اصلاح داربست يوتكتوژلي مبتني بر ژلاتين با استفاده از پياز سلول‌زدايي‌شده و پيله ابريشم اصلاح‌شده جهت كاربرد به‌عنوان زخم‌پوش بود. رزوراترول به عنوان يك داروي آب‌گريز براي سامانه يوتكتوژل، به عنوان عامل آنتي اكسيدان و ضدالتهابي انتخاب‌شد. بررسي خواص مكانيكي نشان داد، تركيب پياز سلول‌زدايي‌شده به‌صورت كامپوزيت (OCEG) مدول الاستيك را به‌صورت معناداري (0.001P<‎) از 69.56 كيلوپاسكال به 730.17 كيلوپاسكال رساند و اضافه كردن پيله ابريشم اصلاح‌شده(CCEG) موجب افزايش معنادار (0.001P<‎) مدول الاستيك تا 1974 كيلوپاسكال شد. ارزيابي ميزان تورم داربست‌ها افزايش 2.5 برابري معادل 4.93±%536.33 با اضافه كردن پياز سلول‌زدايي‌شده به داربست يوتكتوژل را تاييد كرد. بررسي رهايش رزوراترول از سامانه‌ها نشان‌داده كه در 24 ساعت اول، درصد رهايش تجمعي از يوتكتوژل حاوي رزوراترول(RES-CEG) 55٫48%±2٫71، داربست حاوي دارو و پياز سلول‌زدايي‌شده(RES-OCEG) 41٫84%±1٫67 و داربست حاوي دارو و پيله ابريشم اصلاح‌شده (RES-CCEG) 27٫23%±1٫59 بود. سرعت بالاتر رهايش در RES-CEG با نرخ گذردهي بخار اب بيشتر و آب‌دوستي ماتريس هم‌راستا بود. در RES-CCEG رهايش آهسته‌تر و كنترل‌شده‌تر ثبت شد. ارزيابي سميت سلولي (MTT) نشان داد بقاي نسبي سلول‌ها در سامانه‌هاي RES-CEG، OCEG و CCEG در روز 1 بالاتر از 70٪، در روز 3 بالاتر از 90٪ و در روز 7 بالاتر از 100٪ بود. تصاوير فلورسانس (DAPI) تراكم سلولي بالاتري را در سامانه‌هاي حاوي رزوراترول نشان دادند كه با ميزان زاويه تماس آن سازگار است. نتايج آزمون آنتي‌بيوگرام نشان داد كه تنها داربست‌هاي CCEG و RES-CEGتوانستند در برابر اشرشيا كلاي و استافيلوكوكوس اورئوس خاصيت ضدباكتريايي از خود نشان‌دهند. اين يافته‌ها نشان مي‌دهند كه داربست‌هاي طراحي‌شده كارايي بالاتري در برابر باكتري‌هاي گرم‌مثبت دارند و افزودن رزوراترول موجب گسترش طيف ضدميكروبي و تقويت اثربخشي آن‌ها مي‌شود.. براساس نتايج آزمون‌ها، از ميان داربست‌هاي طراحي‌شده، دو داربست RES-CCEG و RES-OCEG به‌عنوان گزينه‌هاي مناسب براي كاربرد در زخم‌پوش انتخاب شدند.

Wound dressing , Eutectogel , Decellularized Onion , Silk Cocoon , Resveratrol

Modification of onion-decellularized plant-based scaffold using smart eutectogel based on gelatin for use in wound dressing

مهندسي پزشكي

Novel wound dressings play a crucial role in effective wound healing. They must maintain optimal moisture, keep water vapor transmission within the therapeutic range, prevent infection, an‎d at the same time, be biocompatible an‎d mechanically stable. The current clinical need is for systems that, in addition to managing exudate an‎d providing physical protection, also offer the controlled release of bioactive agents an‎d microbial inhibition.This research aimed to modify a gelatin-based eutectogel scaffold using decellularized onion an‎d modified silkworm cocoon for use as a wound dressing. Resveratrol, a hydro‎phobic drug, was selec‎ted for the eutectogel system. An examination of the mechanical properties showed that the addition of the decellularized onion composite increased the elastic modulus from 69.56 kPa to 730.17 kPa, an‎d the addition of the modified silkworm cocoon further increased the elastic modulus to 1974 kPa.The eva‎luation of scaffold swelling confirmed the usefulness of the eutectogel scaffold with decellularized onion, which resulted in a 2.5-fold increase compared to the eutectogel, equivalent to 536.33% ± 4.93. An examination of resveratrol release from the systems showed that in the first 24 hours, the cumulative release percentage was 55.48% ± 2.71 for RES-CEG, 41.84% ± 1.67 for RES-OCEG, an‎d 27.23% ± 1.59 for RES-CCEG. The higher release rate in RES-CEG was consistent with its higher water vapor transmission rate an‎d the hydro‎philicity of the matrix. In RES-CCEG, a slower an‎d more controlled release was observed.Biocompatibility (MTT) eva‎luation showed that the relative cell viability in the RES-CEG, OCEG, an‎d CCEG systems was above 70% on day 1, above 90% on day 3, an‎d above 100% on day 7. Fluorescence images (DAPI) demonstrated a higher cell density in the resveratrol-containing systems, which is consistent with its antioxidant role. The results of the antibiogram test showed that the CEG, OCEG, an‎d CCEG scaffolds were able to create a significant zone of inhibition against Staphylococcus aureus (a Gram-positive bacterium), but no effect was observed against Escherichia coli (a Gram-negative bacterium). Among the samples, only RES-CEG was able to inhibit both bacteria, an‎d its inhibition zone diameter against S. aureus was significantly larger. These findings indicate that the designed scaffolds have higher efficacy against Gram-positive bacteria, an‎d the addition of resveratrol expan‎ds their antimicrobial spectrum an‎d enhances their effectiveness.

5

147797