داروی ضد التهاب برای درمان زخم های سوختگی، دستاورد برتر دوره دوم دبیرستان فرزانگان 7

دوازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید.

در این دوره از جشنواره تعداد 126  گروه در بخش های سمینار های علمی، غرفه های نمایشگاهی و مسابقات به عنوان گروه های برتر، برگزیده و معرفی شدند.

بر آن شدیم تا با معرفی پروژه های گروه های برتر علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برایایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم.

مقطع: دوره دوم متوسطه

موضوع: رهایش داروی ضد التهاب از هیدروژل های هوشمند و حساس به ph برای درمان زخم های سوختگی

نام مدرسه: دبیرستان فرزانگان 7

نام استاد: آقای حامد دائمی

دانش آموزان: مهتاب عباسی، ملیکا حق گو

چکیده:

بسیاری از زخم های حاصل از سوختگی درجه دو و سه با درصد بالای سوختگی، بیشتر از 30-40 درصد، گاها موجب فوت بیمار می شود. علت اصلی فوت در این بیماران رشد سریع باکتری ها و سایر میکروب ها از یک سو و از دست رفتن حجم قابل توجهی از خون و مایعات بدن از سوی دیگر است. اسیدی شدن محیط در طی زخم و استفاده از هیدروژل های حساس به شرایط اسیدی برای رهایش دارو یکی از عواملی است که برای درمان زخم به شدت مورد توجه قرار گرفته شده است. در این پژوهش از یک هیدروژل طبیعی و هوشمند جدید که از دو پلیمر کیتوسان و آلژینات سولفات ساخته می شود، استفاده شده است. کیتوسان به دلیل خون سازگاری بالا و توانایی انعقاد سریع خون باعث قطع خونریزی می شود. از طرف دیگر آلژینات سولفات یک پلیمر حساس به شرایط اسیدی است که در محیط اسیدی به سرعت موجب رهایش دارو می شود. از ترکیب این دو پلیمر با یکدیگر هیدروژلی هوشمند و حساس به شرایط اسیدی به وجود می آید که از آن می توان برای رهایش داروهای ضد میکروبی و ضد التهاب استفاده کرد.

مقدمه:

در زخم های سوختگی مهم ترین اصل برای بهبود سریعتر بیمار و زخم و همچنین برای جلوگیری از عفونت و بروز عوارض جبران ناپذیر نحوه پانسمان و نگهداری از زخم بسیار مورد اهمیت است.

از این رو در این پژوهش با استفاده از هیدروژل های هوشمند می توان به راحتی به این امر کمک کرد.

با استفاده از خاصیت تورم و جذب آب هیدروژل های هوشمند می توان برای مدت طولانی محیط زخم را مرطوب نگه داریم و از کنده شدن سطح زخم و همچنین خشک شدن آن جلوگیری کنیم. این خاصیت رطوبت در زمینه نچسبیدن پانسمان به زخم و جداکردن راحت تر ان نیز به ما کمک می کند.

استفاده از پلیمرهایی که توانایی ضدباکتریالی دارند نیز در انجام این کار بسیار موثر است.(کیتوسان نوعی پلیمر است که با توجه به دارا بودن گروه های امینی میتواند خاصیت انتی باکتری داشته باشد.)

استفاده از هیدروژل های هوشمند همچنین به دلیل توانایی ازاد سازی داروهای ضدباکتری و ضد التهاب در درمان این زخم به ما کمک می کند.

نمونه هیدروژلهای فیزیکی

بیان مساله:

بسیاری از زخم های حاصل از سوختگی درجه دو و سه بالای 30-40 درصد گاها موجب فوت بیمار می شود.

علت اصلی فوت در این بیماران رشد سریع باکتری ها و سایر میکروب ها از یک سو و از دست رفتن حجم قابل توجهی از خون و مایعات بدن از سوی دیگر است.

اسیدی شدن محیط در طی زخم و استفاده از هیدروژل های حساس به شرایط اسیدی برای رهایش دارو یکی از عواملی است که برای درمان زخم به شدت مورد توجه قرار گرفته شده است.

در این پژوهش  از یک هیدروژل طبیعی و هوشمند جدید که از دو پلیمر کیتوسان و آلژینات سولفات ساخته می شود استفاده شد.

اهمیت و ضرورت انجام طرح:

همه انسانها در طول زندگی‌شان آسیب‌ دیدگی ‌ای که باعث ایجاد زخم شود، تجربه کرده‌ اند و معمولاً بعد از ایجاد آن نگران می‌ شوند که مبادا جایش باقی بماند. به ویژه اگر در معرض دید و مثلا روی صورت باشد! معمولا شکل ظاهری زخم ها گرد یا نامنظم است و با تخریب کامل سطح پوست و قسمت هایی از میان پوست ایجاد می شود. اندازه زخم ها از چند میلی متر تا چند سانتی متر متغیر است و ممکن است شل یا سفت باشد.

گاهی هم زخم به سمت زیرین یعنی درم یا قسمت زیردرم یا هیپودرم گسترش می یابد که در این صورت، جوشگاه باقی می گذارد. زخم باز است و با از بین رفتن لایه سطحی پوست روی آن، قرمز رنگ و متورم می شود. در مواردی هم با ایجاد تاول روی زخم، لایه پوستی اش از بین می رود. بتدریج زخم به سمت قسمت های عمقی پوست گسترش می یابد تا به بافت چربی زیر پوست برسد. عمق زخم حتی گاهی تا عضلات زیرین و به استخوان ها نیز می رسد و عفونت سراسر زیر پوست حتی تاندون ها را فرا می گیرد.

اما زخم پوش های نوین و هوشمند تمامی مشکلات گذشته را حل کرده اند .آن ها به گونه ای طراحی شده اند که برخلاف زخم پوش های قبلی باعث خشک شدن زخم یا کنده شدن آن نمی شوند.

بلکه آنها دارای  هیدروژل هستند که محیط زخم را مرطوب نگه می دارد  و از آسیب رساندن به پوست جلوگیری می کند.

اهداف طرح:

• کاهش مدت زمان لازم برای بهبود زخم

• تولید پانسمان جدید برای جلوگیری از درد شدید و خونریزی در محل زخم

• یافتن راهی برای آسان شدن معاینه زخم از روی پانسمان

سوالات پژوهش یا فرضیات:

1- آلژینات سولفات می تواند برای رهایش کنترل شده داروها استفاده شود؟

2-رهایش هدفمند دارو چگونه انجام می شود؟

3-برای جذب ترشحات زخم از خاصیت تورم هیدوژل ها استفاده می شود؟

4-استفاده از هیدروژل هوشمند چه کمکی به بهبود زخم می کند؟

5-برای از بین بردن آثار زیان بار سوختگی استفاده از کیتوسان و الژینات سولفات چه تاثیری دارد؟

6-کیتوسان به دلیل دارا بودن گروه های آمینی می تواند ویژگی ضد باکتری داشته باشد؟

7-داروی ضد درد(تسکین دهندهی درد)می تواند بصورت هوشمند از بستر آلژینات سولفات رهایش یابد؟

سوال پژوهش:

آیا رهایش هدفمند داروی تسکین دهنده درد از هیدروژل ضد باکتری کیتوسان-آلژینات سولفات موجب بهبود سریع زخم می شود؟

روش تحقیق:

• انجام آزمایش های تجربی

نتایج حاصل از آزمایش:

طبق بررسی های انجام شده بر روی انواع ژل  های حامل دارویی کیتوسان و آلژینات گروه ما تصمیم گرفت برای اصلاح کارکرد این ژل ها ترکیبی از ژل کیتوسان آلژینات به وجود اورد تا به بهبود این فعالیت کمک کند.

این فرایند به هیدروژل کمک می کند تا مقدار داروی بیشتری را جذب کند. همچنین شرایط رهاسازی دارو را تسهیل می کند.

باتوجه به پیشینه انجام شده بر روی زخم پوش های هیدروژلی بر پایه کیتوسان و آلژینات  هدف ما برای بهبود این کارکرد استفاده از ژل کیتوسان-آلژینات سولفات است تا هم به میزان جذب دارو هم به رهایش آن بهبود ببخشیم.

کیتوسان خون سازگاری مطلوبی دارد و باعث قطع خونریزی می شود و آلژینات با حساسیت اسیدی به محض قرار گرفتن در محیط و اسیدی شدن شرایط زخم داروی ضد التهاب و ضد میکروبی از خود آزاد می کند و به روند بهبود زخم کمک  می کند.

برای مشاهده مجموعه فایل های ضمیمه اینجا کلیک کنید.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: نگار تجملیان

تنظیم: نسرین صادقی