توصيفگر ها :
پلي ال آرژينين متاكريلات , پلي بتاآمينواستر , نيتريك اكسيد , بيماري پروانه‌اي (EB)
چكيده فارسي :
امروزه يكي از بيماري¬هايي كه بافت پوست را تهديد مي¬كند و مشكلات زيادي را براي افراد مبتلا به وجود مي‌آورد، بيماري پروانه¬اي (EB) است. در اثر اين بيماري سنتز كلاژن و ساير پروتئين¬هاي ساختاري در پوست دچار اختلال شده و اين موضوع منجر به شكننده شدن پوست مي¬شود. لازمه پيشگيري از پيشرفت اين نوع زخم¬ها و درمان آن پوشش و پانسماني مناسب همراه با قابليت تحريك كلاژن سازي، رگ¬زايي، كنترل پاسخ¬هاي التهابي و تسريع رشد و تكثير سلول¬هاي پوستي است. در پژوهش حاضر، خواص فيزيكي، مكانيكي و بيولوژيكي هيدروژلي بر پايه پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات/ پلي¬بتاآمينواستر موردبررسي و ارزيابي قرار گرفت. در اين راستا، ابتدا پلي-ال¬آرژينين و سپس پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات سنتز شد. در مرحله بعدي پلي¬بتاآمينواستر با چهار نسبت مولي مختلف مونومرهاي آكريلاتي و آميني (1:1/1، 5:1/1، 2:1 و 3:1) سنتز شده و سپس كوپليمر پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات/ پلي¬بتاآمينواستر حاوي نسبت¬هاي وزني مختلفي از پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات و پلي¬بتاآمينواستر (1:1، 2:1 و 3:1) انجام شد. در ادامه، هيدروژل اين پليمر بر پايه ايجاد اتصال عرضي به¬وسيله اشعه فرابنفش تهيه و بهينه¬سازي شد. به‌منظور ارزيابي نمونه بهينه پلي¬بتاآمينواسترهاي مختلف و كوپليمر آن¬ها، ابتدا ساختار شيميايي، خواص فيزيكي و مكانيكي، سپس بقا سلولي، پاسخ¬هاي سلولي و التهابي، خواص آنتي¬باكتريال و روند ترميم زخم در محيط درون¬تن مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه هيدروژل بر پايه پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات/ پلي¬بتاآمينواستر بر اساس آزمون تورم، تخريب و رهايش آرژينين داراي خاصيت حساس به pH بوده و داراي مدول الاستيك بين 4 تا 15 مگاپاسكال بوده كه در محدوده خواص مكانيكي ايده¬آل براي بافت پوست آسيب¬ديده است. نتايج سلولي در مرحله بهينه¬سازي تركيب پلي-بتاآمينواستر نشان داد كه سميت و چسبندگي سلول¬هاي فيبروبلاست بر روي نمونه پلي¬بتاآمينواستر با نسبت 5/1 به 1 مونومر آكريلاتي به مونومر آميني به همراه پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات در مقايسه با ساير نسبت¬ها مناسب و ايده¬آل است. از طرف ديگر، با افزايش ميزان پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات در مقايسه با پلي¬بتاآمينواستر از نسبت وزني 1:1 به 2:1 سلول¬سازگاري بهبوديافته و رشد، تكثير و مهاجرت سلول¬هاي فيبروبلاست با افزايش ميزان آرژينين موجود در ساختار افزايش‌يافته است. ¬همچنين بر اساس نتايج برون تن، با رهايش كنترل‌شده ال¬آرژينين و به دنبال آن رهايش آرام نيتريك اكسيد، سنتز كلاژن، كنترل پاسخ¬هاي التهابي، ميزان رگ¬زايي و خواص آنتي¬باكتريال در نمونه¬ها افزايش‌يافته است. نتايج نشان مي¬دهد، نمونه با نسبت وزني 2 به 1 پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات نسبت به پلي-بتاآمينواستر داراي قابليت عبور بخارآب مناسب، استحكام چسبندگي متناسب با نمونه¬هاي تجاري، بيشترين ميزان سنتز كلاژن، تحريك رگ¬زايي و كنترل پاسخ¬هاي التهابي است. از طرف ديگر، نتايج ارزيابي درون¬تن نيز نشان داد اين هيدروژل به¬خوبي توانسته منجر به تسريع ترميم بافت پوست در بازه زماني 14 روز شود. براين‌اساس، مي¬توان نتيجه گرفت هيدروژل¬هاي پوستي پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات/ پلي¬بتاآمينواستر با نسبت وزني 2 به 1 پلي¬ال¬آرژينين متاكريلات نسبت به پلي¬بتاآمينواستر مي¬تواند به‌عنوان پانسماني حساس به pH، همراه با خواص مكانيكي، فيزيكي و زيستي متناسب با پوست آسيب¬ديده جهت درمان زخم¬هاي بيماري پروانه¬اي بكار گرفته شود.
چكيده انگليسي :
Nowadays, one of the important skin diseases is Epidermolysis bullosa (EB). In this skin wounds, the skin collagen synthesis and other structural proteins was disrupted, and this leads to chronic skin wounds. For healing EB wounds, it is necessary to use suitable wound dressing with the ability of stimulation collagen formation, angiogenesis, control inflammatory responses and accelerate the skin cells proliferation. In this study, the physical, mechanical and biological properties of hydrogel based on methacrylate poly-L-Arginine(poly-L-ArgMA) /poly-β-AminoEster(PβAE) were investigated. In this regard, first poly-L-Arg and then poly-L-ArgMA have been synthesized. In the next step, PβAE was synthesized with different amine and acrylate monomers ratios, and then poly-L-ArgMA/PβAE copolymerization, and its hydrogel was optimized based on cross-linking by using UV radiation. In order, first the chemical structure, physical properties, mechanical properties, then cell survival, inflammatory responses, antibacterial properties and wound healing process were evaluated. The results showed that the hydrogel based on poly-L-ArgMA/PβAE followed pH-sensitive behavior according to swelling, degradation and release of arginine assays. Also, the mechanical properties demonstrated that the hydrogels with young modulus between 4 and 15 MPa, have ideal range mechanical properties for skin wound dressing application. On the other site, the in vitro results showed that the poly-L-ArgMA/PβAE hydrogel have suitable skin cell viability and cell adhesion, especially for sample with 1.5 to 1 acrylate to amino monomer molar ratio compared to other samples. Also, by increasing the amount of poly-L-ArgMA cell compatibility, the proliferation and migration of fibroblast cells were improved. Based on the in vitro results, it can be said that with the presence of poly-L-ArgMA and the controlled release of L-Arg and nitric oxide, the collagen synthesis, the immunomodulation responses, angiogenesis and anti-bacterial properties have improved. The results showed that the sample with 2 to 1 weigth ratio poly-L-ArgMA and PβAE has the highest collagen synthesis, angiogenesis stimulation and suitable inflammatory response in comparison with control groups. The in vivo results demonstrated that poly-L-ArgMA/PβAE hydrogel has been able to accelerate skin wound healing during 14 days. Therefore, it can be concluded that poly-L-ArgMA/PβAE skin hydrogels can be used as a pH-sensitive dressing with mechanical, physical and biological properties suitable for damaged skin to accelerate EB wound healing process.
