ضایعات سویا مواد قابل چاپ سه بعدی تولید می کند که می تواند به ترمیم پوست کمک کند

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

تبدیل یک محصول جانبی فرآوری سویا به ماده ای برای محافظت و ترمیم پوست چشم اندازی است که با استفاده از اوکارا، باقی مانده از تولید توفو و نوشیدنی های مبتنی بر سویا، برای به دست آوردن یک ماده زیستی زیست فعال، زیست تخریب پذیر و قابل چاپ سه بعدی، مشخص شده است.

این ماده می‌تواند در آینده به توسعه دستگاه‌هایی برای درمان موضعی درد مرتبط با شیردهی و بهبودی پس از عمل جراحی سرطان سینه کمک کند.

این تحقیقات بین رشته ای توسط کارمن لامی، استاد گروه علوم دارویی دانشگاه میلان، با همکاری تیمی به سرپرستی پروفسور سرنا گرازیوسی از گروه مهندسی مکانیک در Politechnico di Milano، و با رافائل پوگلیز، محقق در مرکز تحقیقات آزمایشگاهی NeMO در میلان، هماهنگ شد.

این مطالعه از جمله نتایج پروژه تحقیقاتی 3DBioPad (طراحی و چاپ سه بعدی پد زیست سازگار و زیست فعال برای درمان موضعی دردهای پس از جراحی شیردهی و سرطان سینه) است که توسط پروفسور Graziosi هماهنگ شده است. این پروژه دارای تخصص در طراحی مکانیک، علم و مهندسی مواد، علوم غذایی و دارویی، طراحی محصول و تولید مواد افزودنی است.

این مطالعه که در Communications Materials منتشر شده است به یک چالش دوگانه می پردازد: کاهش اثرات زیست محیطی با استفاده از محصولات جانبی صنایع غذایی و توسعه راه حل های جدید زیست پزشکی.

در قلب این تحقیق اوکارا قرار دارد که اگرچه به طور کلی یک محصول زائد در نظر گرفته می شود، اما یک جزء پروتئینی قابل توجهی را حفظ می کند و بنابراین می تواند منبع پایداری از مولکول های فعال بیولوژیکی باشد. از این محصول جانبی، محققان یک پروتئین هیدرولیز شده غنی از پپتیدهای فعال زیستی، زنجیره کوتاهی از اسیدهای آمینه مشتق شده از پروتئین ها را به دست آوردند و اثرات آن را بر فیبروبلاست های پوستی انسان، سلول هایی که برای حفظ ساختار پوست و برای فرآیندهای ترمیم بافت ضروری هستند، مورد مطالعه قرار دادند.

آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که هیدرولیز اوکارا فعالیت آنتی‌اکسیدانی و ضدالتهابی دارد و مهاجرت فیبروبلاست را که فرآیندی مهم برای بهبود زخم است، ترویج می‌کند.

برای ترجمه این یافته‌ها به یک راه‌حل فن‌آوری، هیدرولیز okara به پلی (ε-کاپرولاکتون) یا PCL، پلیمر زیست سازگار و زیست تخریب‌پذیر که قبلا در تحقیقات زیست‌پزشکی استفاده می‌شد، وارد شد. این منجر به یک ترکیب زیست فعال مناسب برای چاپ سه بعدی شد.

تجزیه و تحلیل های مکانیکی، حرارتی و ساختاری نشان داد که افزودن هیدرولیز خواص اصلی PCL را حفظ می کند و باعث آزاد شدن طولانی مدت پپتیدهای فعال زیستی در طول زمان می شود.

محققان سپس تأیید کردند که حتی پس از پرینت سه بعدی، این ترکیب ویژگی های آنتی اکسیدانی، ضد التهابی و احیا کننده خود را حفظ می کند. توانایی تولید سازه هایی با هندسه های پیچیده نیز تطبیق پذیری مواد و پتانسیل آن را برای طراحی دستگاه های قابل تنظیم تایید می کند.

"تحقیق با چاپ سه بعدی یک فانتوم بیومیمتیک، یک مدل آزمایشی که قادر به بازتولید برخی از ویژگی های اصلی بافت پوست پستان است، ادامه خواهد یافت. این سیستم امکان مطالعه رفتار ماده زیستی را در شرایط کنترل شده و بررسی بیشتر خواص و عملکرد آن قبل از مراحل اعتبار سنجی بعدی، فراهم می کند، بنابراین به توسعه راه حل های بهداشتی و سفارشی برای زنان کمک می کند."

"امکان استفاده از پرینت سه بعدی برای تولید هندسه های پیچیده با این ماده زیست فعال، فرصت های جدیدی را برای توسعه دستگاه های اختصاص داده شده به سلامت زنان، با کاربردهای بالقوه در سایر زمینه های زیست پزشکی نیز باز می کند. در پروژه 3DBioPad، ارزش گذاری okara بخشی از یک رویکرد طراحی است که از ابتدا، عناصر وابسته به محصول، عملکرد مواد و ویژگی های فرآیند و فرآوری مواد را در نظر می گیرد.

گرازیوسی توضیح می دهد که از طریق این ادغام است که هدف ما ترکیب توسعه راه حل های جدید برای سلامت مردم با استفاده پایدارتر از منابع است.

Carmen Lammi و همکاران، چرخش پروتئین اوکارا سویا به کامپوزیت PCL تقویت‌شده با پپتید زیست فعال قابل چاپ سه بعدی برای کاربردهای مراقبت از زخم، مواد ارتباطاتی (2026). DOI: 10.1038/s43246-026-01348-x

اطلاعات مجله: مواد ارتباطی

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →