تبیان، دستیار زندگی
سلولز یکی از پرمصرف ترین مواد طبیعی جهت تولید کاغذ، منسوج و غیره می باشد. باتوجه به محدودیت منبع اصلی سلولز که همان چوبمی باشد و حفظ منابع طبیعی، محققان در زمینه تولید سلولز غیرطبیعی و یا جایگزین نمودن آن تلاش هاس بسیار انجام داده اند...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : اعظم اژدری
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

چسب زخم التیام دهنده زخم – جلسه پنجم

چسب زخم التیام دهنده زخم – جلسه پنجم

اهداف جلسه:

١- سلولز میکروبی
٢- کشت میکروب جهت ایجاد سلولز
٣- انواع محیط های کشت باکتری
٤- شرایط محیط کشت
٥- هدف از تحقیق

٥-١) سلولز

سلولز یکی از پرمصرف ترین مواد طبیعی جهت تولید کاغذ، منسوج و غیره می باشد. باتوجه به محدودیت منبع اصلی سلولز که همان چوبمی باشد و حفظ منابع طبیعی، محققان در زمینه تولید سلولز غیرطبیعی و یا جایگزین نمودن آن تلاش هاس بسیار انجام داده اند. یکی از روش های بسیار جالب تولید سلولز مصنوعی روش باکتریایی یا میکروبی می باشد که سلولز حاصله را سلولز باکتریایی میکروبی می نامند. جهت این امر از باکتری های مختلفی بهره می برند که در میان آن ها Acetobacter بسیار مشهور بوده و مورد استفاده قرار گرفته است. جهت خالص سازی سلولز از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی مختلفی نظیر عملیات سفیدگری بهره می گیرند که می تواند بر پیکره سلولز آسیب های شدید وارد نمایند و باعث افت خصوصیات ذاتی سلولز نظیر استحکام و دوام شود.

٥-٢) کشت میکروب جهت ایجاد سلولز

برای ایجاد سلولز خالص نیاز است تا باکتری تولید کننده سلولزی در محیطی مناسب کشت شود و با دادن زمان به فرآیند کشت، زنجیره های سلولزی تک به تک شکل یافته و سلولز حاصل خواهد شد.

٥-٣) انواع محیط های کشت باکتری

الف) محیط کشت ایستا: این محیط منجر به انباشتگی یک لایه غشاء ژلاتینی سلولزی مناسب خواهد شد.
ب) محیط کشت محرک: در این محیط سلولز در عمق متوسط در سوسپانسیون های لیفی، به شکل قرص، یا جرم های نامعین سنتز می شود.
طی چندین بررسی انجام شده مشخص گردیده که محیط کشت ایستا میزان سلولز بیشتری را در ازاء زمان معینی نسبت به محیط کشت محرک تولید می کند، اما در واقع سلولزی که در محیط کشت محرک تولید شده است خواص مطلوب تری را نسبت به سلولز حاصل از ایستا دارد.

٥-٤) شرایط محیط کشت

سلول ها در فلاکس های ثابت یا بر روی یک صفحه لغزنده چرخان با افزودن 1/0 درصد آنزیم سولار به مدت 3 روز در دمای 28 درجه سانتی گراد کشت شده اند، سپس سلول ها توسط سانتریفوژ و یا نیروی گریز از مرکز جمع آوری شده و آن ها را مجددا در محیط کشت تازه معلق نمودند(به حالت سوسپانسیون درآوردند) این محیط تازه درون ظروف فلاکس مانند ثابت یا بر روی یک لغزنده چرخان با سرعت های گردش مختلف در حدود rpm90 تا 250 برای 7 روز در دمای 28 درجه سانتی گراد رشد داده شدند. سلولز سنتزشده در محیط کشت توسط فیلتر کردن، جداسازی شده است. مقدار سلولز تولید شده به صورت جرم خالص پلیمر بعد از شستشو توسط هیدروکسید سدیم 2/3 درصد مرتبه با آب مقطر نیز شسته شدند، تا برای جابه جایی و ورود به محیط سلولزی، آماده گردند.

چسب زخم التیام دهنده زخم – جلسه پنجم



با گذشت 7 روز از شروع کار محیط کشت، مقدار سلولزی که تولید شده است، پس از چندین روز فراز و نشیب سرانجام در محیط کشت ایستا بیشتر بوده است. در این آزمایش پس از گذشت 16 روز افزایش قابل توجهی در سنتز سلولز در محیط کشت محرک پیدا نشد، در حالی که غشاء نازکی در محیط کشت ایستا جرم حجمی خشک در حدود ده g/lit رشد پیدا کرد. یکی از استدلال های محتمل می تواند آن باشد که در محیط کشت ایستا، راه های مختلف پخش اکسیژن و نفوذ آن در اجزاء در حین رشد، تمرکز می یابد. زمانی که مکانیسم شکل گیری پلیمر و پروفیل اکسیژن از تحقیقات اخیر حاصل شد، توجه زیادی به تجمع سلولز در شرایط محیط کشت محرک صورت نگرفت. قسمت های موجود که بیشتر سلول ها در سطح گویچه ها ایجاد شده اند و فقط کمی از آن ها به درون پخش شده اند. سلول هایی که در محیط تازه و جدید هستند، تا زمانی که به سطح نزدیک هستند و دسترسی به هوای تازه و اکسیژن دارند، رشد می کنند. در این حالت گویچه ها به هم پیوسته و تشکیل نوارهای سلولزی مناسب را می دهند. به این ترتیب یک سطح سلولزی با ابعاد ظروف محیط کشت پدید خواهد آمد. در یک فرضیه که به توصیف سطح سلولز می پردازد، پیشنهاد شده است که سلولز فقط در سطح سنتز گردد و این که سلول های زیرین از بین می روند، به این دلیل که در غشاء نازکی که از محیط کشت ایستا (ساکن) حاصل شده است، سنتز فقط بر روی سطح صورت گرفته است. شاید تنش های برشی در سیستم کشت محرک، در اثر تحرک سلول ها، باعث جدا شدن آن ها از سطح گویچه ها شوند. 

در یک فرضیه دیگر، سلول ها ممکن است یک فاز سنتز دوره ای داشته باشند که توسط آن سلول ها واقعا یک چرخه سنتز دارند، جداسازی گویچه ها به معنای برخورد با گویچه های دیگر است و سنتز نواری سلولزی را به همراه دارد. این فرضیه می تواند روشن کند که چرا این گویچه های سلولزی طوری حاصل می شوند که دارای مرکزی متراکم تر از سطح شان باشند.

٥-٥) هدف از تحقیق

سلولز باکتریایی با الیافی حدود 100 مرتبه کوچک تر از سلول گیاهی دارای خصوصیاتی چون الاستیسیته زیاد، استحکام مرطوب بالا و قابلیت تطبیق پذیری می باشد. یکی از کاربردهای عمده آن در مهندسی، بافت به عنوان ماتریس خارج سلولی سه بعدی برای پیوسته نگه داشتن سلول ها و کنترل ساختار بافت و تنظیم رفتار سلولی است. این تحقیق با هدف تولید سلولز باکتریایی و بررسی مشخصات آن صورت گرفت.

مواد و روش ها:
سلولز باکتریایی با کشت باکتری xylinum Acetobacter با 10245 ATCC تولید و سپس طی مراحل بعد داربست سلولزی آن ساخته شد و در این راستا خصوصیات سلولز باکتریایی تهیه شده مورد بررسی قرار گرفت. ریز ساختارها با میکروسکوپ الکترونی پویشی SEM (پیوندهای تشکیل شده با طیف سنجی تبدیل فوری زیر قرمز) IR-FT (ساختار کریستالی با آنالیز پراش اشعه ایکس ) مورد بررسی قرار گرفت.

در این تحقیق قطر الیاف سنتز شده متفاوت بود و از حدود 30 نانومتر تا 360 نانومتر گستردگی داشت، هم چنین منافذ، اشکال متفاوتی داشتند و اندازه آن ها نیز در حدود 1 میکرومتر به بالا بود. در این تحقیق مقدار سلولز تولید شده ارتباط مستقیمی با اندازه سطح محیط کشت در تماس با هوا داشت. در محیط کشت باکتری Acetobacter Xylinum که نوعی باکتری گرم منفی، هوازی و میله ای است. سلولز در سطح مشترک مایع محیط کشت با هوا تولید می شود. این سلولز حاصله به خودی خود خالص بوده و عاری از لیگنین و همی سلولز (دو ناخالصی اصلی سلولز طبیعی) می باشد، دارای درجه پلیمریزاسیون بالایی می باشد و نیازی به انجام فرآیند نظیر پخت و سفیدگری ندارد، ضمن آن که توسط این باکتری امکان تولید سلولز رنگی، مشتقات سلولز و نیز سلولزی با قابلیت های خاص نیز می باشد.

درواقع، پروژه ای که گروه تحقیقاتی مورد بررسی قرار داد به شرح زیر است:
مقادیری از باکتریال سلولز از مرکز علوم ایران تهیه کردند. پس از این که در دانشگاه در شرایط کاملا استریل سلولز باکتریایی بر روی چسب زخم مخصوص زخم بارگذاری شد، به طور عملی توانستند از خاصیت سازماندهی سلولز سنتز شده در محیط کشت ایستا در خصوص تطبیق پذیری کامل برروی زخم و آب رسانی به سلول های دیگر محل زخم استفاده کردند.  

مطالب مرتبط:

چسب زخم التیام دهنده زخم – جلسه اول
چسب زخم التیام دهنده زخم – جلسه دوم
چسب زخم التیام دهنده زخم – جلسه سوم
چسب زخم التیام دهنده زخم – جلسه چهارم
چسب زخم التیام دهنده زخم – جلسه پنجم

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
تهیه و تنظیم: اعظم اژدری