خواص زیست‌سازگاری پلی(دی‌متیل‌سیلوکسان) اصلاح شده سطحی برای کاربردهای ادراری

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت):

چکیده

سیستم حسگر الکترونیکی برای نظارت بر فشار مثانه ادراری نیاز به قرارگیری در ماده‌ی زیست‌سازگار، انعطاف‌پذیر و نفوذناپذیر به مایع دارد. پلی(دی‌متیل‌سیلوکسان) (PDMS) به‌عنوان ماده بسته‌بندی در رابطه  با این موضوع انتخاب شد؛ زیرا الزامات بیان شده را برآورده می‌نماید. با این حال، سطح PDMS آبگریز است و باعث تعاملات ناخواسته با نمک‌ها، پروتئین‌ها و سلول‌های موجود در ادرار می‌شود. برای کاهش تعاملات ممکن نمک‌های ادرار در مثانه ادراری، مونومرها، [2-(متیل‌اکریلوکسی)اتیل]-دی‌متیل-3-سولفوپروپیل-آمونیوم هیدروکسید (سولفوبتین) و 2-آکریلامیدو-2-متیل‌پروپیل سولفونیک اسید، از طریق عمل‌آوری با پلاسمای اکسیژن بر روی سطح گرافت شدند. کاهش رسوب نمک بین PDMS خالص و PDMS اصلاح‌شده در شرایط in vitro (جریان ادرار مصنوعی بر روی سطح) و هم در شرایط in vivo (ایمپلنت‌ها در مثانه ادراری خوک‌های آزمایشی) مشاهده شد. علاوه‌بر این، کاهش 10 برابری در رسوب نمک در شرایط in vitro به‌دلیل پیوند مونومرها به سطح مشاهده شد. مواد PDMS اصلاح‌شده همچنین در کشت‌های سلولی زیست‌سازگار بودند که این موضوع با بررسی بافت مثانه پس از کاشت در مدل حیوانی خوک زنده تأیید شد.

نتیجه‌گیری

دو مونومر آبدوست برای اصلاح سطح PDMS با استفاده از پیوندزنی القایی پلاسما استفاده شد. تأثیرات بر زیست‌سازگاری و کاهش رسوب نمک در شرایط in vitro و in vivo مورد بررسی قرار گرفت که در این میان، مطالعه in vivo نتایج به‌دست‌آمده در شرایط in vitro را تأیید نمود.

تماس نمونه‌های اصلاح‌شده PDMS با کشت سلول‌های فیبروبلاست در شرایط in vitro منجر به مرگ سلولی نشد.

اولین روش کاشت با استفاده از کاتتریزاسیون خارجی برای کاشت ماده در مثانه ادراری باعث اصطکاک شدید بافت‌ها و حتی عفونت باکتریایی در مثانه شد. روش دوم کاشت از طریق لاپاراسکوپی به‌عنوان تکنیک مناسبی برای آزمایش زیست‌سازگاری نمونه‌ها ثابت شد. غربالگری بافت مثانه ادراری با تکنیک دوم کاشت هیچ نشانه‌ای از سمیت یا واکنش بدن خارجی نسبت به ایمپلنت نشان نداد. همچنین هیچ نشانه‌ای از اصطکاک در اوروتلیوم وجود نداشت که احتمالاً به دلیل خواص الاستیک PDMS می‌باشد. پیوند AMPS یا سولفوبتائین بر روی PDMS تأثیر منفی بر زیست‌سازگاری نداشت. علاوه‌بر این، مطالعات رسوب نمک نشان داد که این مونومرها به‌طور قابل توجهی رسوب کریستال‌ها بر روی سطح را کاهش می‌دهند. نتایج آزمایش‌های in vivo و in vitro نشان دادند که مواد سیلیکونی اصلاح‌شده سطحی، مواد بسته‌بندی امیدوارکننده‌ای برای دستگاه‌های ایمپلنت مثانه هستند. در مرحله اول توسعه حسگر، تنها اندازه‌گیری‌های فشار کوتاه‌مدت برای نظارت بر اورودینامیک داخل مثانه بیماران مبتلا به بی‌اختیاری نیاز است. به‌وضوح، کاربردهای طولانی‌تر‌ در ترکیب با دستگاه تحریک‌کننده شرطی نیز قابل تصور است. در این صورت، نیاز به انجام مطالعات in vivo بر روی حیوانات در طول زمان‌های طولانی‌تر وجود دارد تا تأثیر رسوب نمک بر روی ماده بسته‌بندی مشاهده شود.

دانلود فایل: خواص زیست‌سازگاری پلی(دی‌متیل‌سیلوکسان) اصلاح شده سطحی برای کاربردهای ادراری

Reference

Lippens, E., De Smet, N., Schauvliege, S., Martens, A., Gasthuys, F., Schacht, E., & Cornelissen, R. (2013). Biocompatibility properties of surface-modified poly (dimethylsiloxane) for urinary applications. Journal of Biomaterials Applications, 27(6), 651-660.

DOI: 10.1177/0885328211422119

ترجمه و ویرایش: جواد برزوئی