به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، اسید هیالورونیک (HA) یک گلیکوزامینوگلیکان خطی، آنیونی و غیر سولفاته است که تقریباً در تمام بافت‌ها و مایعات بدن مهره داران از جمله انسان وجود دارد. این جزء اصلی ماتریکس خارج سلولی است و به دلیل ظرفیت بالای نگهداری آب، نقش عمده‌ای در هیدراتاسیون بافت و حفظ فشار اسمزی ایفا می‌کند، اما در تکثیر سلولی، تمایز و مهاجرت، التهاب، تعدیل ایمنی و همچنین نقش دارد. رگزایی بر اساس اثرات فیزیولوژیکی متعدد بر فرآیندهای ترمیم و بازسازی بافت، HA کاربرد گسترده‌ای در پزشکی احیا یافته است. در سال‌های اخیر، تحقیقات نانوتکنولوژیک برای HA به منظور بهبود پتانسیل احیاکننده آن، توسعه فرمول‌های نانوپزشکی حاوی HA به عنوان جزء اصلی سیستم‌های هیدروژل چند منظوره، یا به‌عنوان جزء اصلی یا پوشش/عنصر عامل‌ساز نانوساختارها، به کار گرفته شده است. 
اسید هیالورونیک (HA)، که به نام هیالورونان یا هیالورونات نیز شناخته می‌شود، یک گلیکوزامینوگلیکان خطی، آنیونی و غیر سولفاته است که از هزاران دی ساکارید (N-استیل D-گلوکزامین و D-گلوکورونیک اسید) که از طریق پیوندهای β-گلیکوزیدی به هم متصل شده‌اند ساخته شده است. این پلی ساکارید تقریباً در تمام بافت‌ها و مایعات بدن مهره داران از جمله انسان وجود دارد.
کاربردهای نانوپزشکی HA برای بازسازی غضروف
بازسازی غضروف پس از آسیب هنوز یک چالش بزرگ در کلینیک‌ها است، زیرا برخی از ویژگی‌های این بافت مانند بی عروقی، سلولی کم و توانایی مهاجرت ضعیف سلول‌های غضروفی است. توانایی هیدروژل‌های مبتنی بر HA را برای بهبود ترمیم غضروف مفصلی به دلیل توانایی HA در تنظیم التهاب، بهبود روانکاری مرزهای غضروف، ترویج چسبندگی، تکثیر و تمایز سلول‌های غضروفی و حمایت از تشکیل جوانه‌های اندام از طریق گزارش می‌دهد. در سال‌های اخیر، چندین استراتژی برای عملکرد هیدروژل‌های مبتنی بر HA به منظور افزایش غضروف‌سازی سلول‌های بنیادی محصور شده و سلول‌های غضروفی، تنظیم ریزمحیط التهابی و ترویج بازسازی ECM غضروف توسعه داده شده است. برای مثال، محققان یک هیدروژل HA ایجاد کردند که با دی وینیل سولفون متصل شده بود و با لیتیوم زیست فعال شیشه‌ای میکرو و نانوالیاف تولید شده توسط ریسندگی لیزری تقویت شده بود. این هیدروژل ابتکاری که با مدول الاستیک افزایش یافته و مناسب برای ارائه یون‌های لیتیوم درمانی مشخص می‌شود، ثابت شد که تکثیر و رفتار غضروفی رده سلولی ATDC5 موش را در شرایط آزمایشگاهی ارتقا می‌دهد.
کاربردهای نانوپزشکی HA برای بازسازی استخوان
مهندسی بافت استخوان رشته‌ای است که به سرعت در حال توسعه است که به دلیل نیاز به مواجهه با اختلالات و آسیب‌های استخوانی مانند پوکی استخوان، نقایص استخوانی و شکستگی‌های ناشی از تروما یا بیماری است. در این زمینه، هیدروژل‌های مبتنی بر HA به دلیل توانایی آن‌ها در ارائه ریزمحیط مناسب برای بازسازی استخوان، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. در واقع، HA می‌تواند با فاکتورهای رشد دخیل در تشکیل استخوان مانند پروتئین‌های مورفوژنیک استخوان و TGF-β تعامل داشته باشد. HA همچنین می‌تواند با گیرنده‌های سلولی خاص، مانند CD44 و گیرنده تحرک با واسطه HA، CD168، که بر روی سلول‌های استخوان‌ساز و شکل‌دهنده مانند استئوبلاست‌ها، استئوکلاست‌ها و سلول‌های بنیادی مزانشیمی بیان می‌شود، تعامل داشته باشد. در تحقیقات اخیر بر روی ابزارهای نوآورانه برای بهبود بازسازی استخوان، HA به تنهایی یا ترکیب شده با سایر مواد زیستی مانند کلاژن، کیتوزان، فیبروئین ابریشم، ژلاتین و پلیمرهای مصنوعی استفاده شده است. همچنین محققان یک هیدروژل تزریقی مبتنی بر کامپوزیت عامل دار شده از HA و هیدروکسی آپاتیت، متصل به فیبروئین ابریشم، توسعه دادند.
کاربردهای نانوپزشکی HA برای ترمیم زخم
هیدروژل‌های مبتنی بر HA کاندیدای ایده آل برای بهبود بهبود زخم هستند. خواص بیولوژیکی منحصر به فرد HA در هر مرحله متوالی از فرآیند بهبود زخم مانند هموستاز، التهاب، تکثیر و بلوغ نقش دارد. در این زمینه، HA عملکردهای مهمی از جمله مرطوب کردن پوست، ترمیم بافت، خواص هموستاتیک، تنظیم التهاب و مقاومت در برابر چسبندگی باکتریایی را نشان می‌دهد. بنابراین، در نتیجه این مزیت‌های جذاب، هیدروژل‌های مبتنی بر HA با موفقیت به عنوان داربست چند منظوره برای کاربرد بالینی گسترده در ترمیم زخم توسعه یافته‌اند.
تحقیقات نانوتکنولوژیک به گسترش پتانسیل HA به عنوان یک ابزار احیا کننده برای ترمیم زخم از طریق توسعه هیدروژل های مبتنی بر HA به عنوان سیستم‌های تحویل داروی موضعی کمک کرد.
کاربردهای نانوپزشکی HA برای رگزایی
هیدروژل‌های مبتنی بر HA که برای ارائه فاکتورهای رگ زایی ساخته شده‌اند، پتانسیل قابل توجهی در چندین کاربرد بالینی، مانند بهبود زخم، انفارکتوس میوکارد، ایسکمی اندام، آسیب‌های مغزی و ترمیم استخوان دارند. HA با افزایش تکثیر سلول‌های اندوتلیال، مهاجرت و تشکیل لوله، رگزایی را ترویج می‌کند. علاوه بر این، HA بر فعالیت متالوپروتئیناز تأثیر می‌گذارد و با ایجاد رسوب اجزای ECM (به عنوان مثال، کولا) به پایداری ریزرگ‌های جدید تشکیل شده کمک می‌کند.
کاربردهای نانوپزشکی HA برای بازسازی بافت عصبی
HA نشان دهنده یک ماده مفید برای مهندسی بافت عصبی است. به طور خاص، نشان داده شده است که HA در سیستم عصبی مرکزی به دلیل توانایی آن در کاهش پاسخ التهابی در محل آسیب، بهبود رشد عصبی و مهار تشکیل اسکار گلیال نقش مهمی ایفا می‌کند. محققان یک هیدروژل مبتنی بر HA را به عنوان یک پلت فرم تحویل برای ترویج بازسازی در موارد آسیب نخاع توسعه داد. به طور مفصل، نانوذرات ساخته شده از پلیمرهای رسانا، مانند پلی (3،4-اتیلن دی اکسی تیوفن) (PEDOT)، از طریق پلیمریزاسیون اکسیداسیون شیمیایی در مینی مولسیون سنتز شدند و سپس در یک داربست ساخته شده از ژلاتین و HA گنجانده شدند. وجود این نانوذرات باعث افزایش رسانایی و بهبود خواص مکانیکی سیستم هیدروژل شد که ثابت شد برای MSCها و مدل آسیب نخاعی موش سازگاری دارد. ارزیابی آزمایشگاهی نشان داد که پروتئین اسیدی فیبریلاری گلیال (GFAP)، یک نشانگر حساس مربوط به فرآیند التهابی، در اطراف محیط ضایعه/محل کاشت و واکنش‌پذیری آستروسیت کاهش یافته است. این داده‌ها توانایی داربست را برای تنظیم شروع فرآیندهای بازسازی از طریق کاهش سطوح ماکروفاژها و میکروگلیا در محل ایمپلنت ثابت کردند. کاربرد موفقیت آمیز HA در پزشکی بازساختی به لطف نقش‌های فیزیولوژیکی متعددی که HA در رشد و تمایز سلولی و در التهاب ایفا می‌کند، برای مدت طولانی شناخته شده است.
همانطور که در بررسی حاضر نشان داده شده است، ظهور نانوتکنولوژی در مهندسی بافت، توسعه سیستم‌های جدید مبتنی بر HA با پتانسیل بازسازی قابل توجهی را مشخص کرده است. اکثر این سیستم‌ها برای کاربرد در ارتوپدی، پوست و اعصاب طراحی شده‌اند و بیشتر شامل داربست‌های چند منظوره مبتنی بر HA حاوی نانوساختارها به‌عنوان اجزای ساختاری/عملکردی هستند، در حالی که نانوذرات مبتنی بر HA به ندرت ساخته شده‌اند.
پایان مطلب/