استحصال و بررسي خواص فيبرويين ابريشم بومبيكس موري براي كاربردهاي پزشكي

Extraction and characterization of Bombyx Mori silk for medical application

فيبرويين ابريشم، پروتييني فيبري با خواص مكانيكي بسيار مطلوب است كه توسط دسته بزرگي از جانوران از جمله كرم بومبيكس موري به شكل رشته‌اي ساخته مي شود. ساختار منحصر به فرد ابريشم، تنوع فرآوري، زيست سازگاري، در دسترس بودن آن به شكل هاي گوناگون، امكان اعمال مهندسي ژنتيك بر روي گونه هاي مختلف، قابليت استريل‌شدن، شيمي سطح مناسب و تخريب پذيري كنترل‌شده، ابريشم را در كاربرد هاي باليني، پزشكي، آرايشي-بهداشتي و غذايي به ماده‌اي بي نظير بدل كرده است. در پژوهش حاضر استحصال و بررسي پروتيين فيبرويين از تار ابريشم بومبيكس موري با هدف كاربردهاي پزشكي و بهداشتي انجام شد. خواص فيزيكي، شيميايي و ساختاري ابريشم توسط FTIR، XRDو SEM مورد بررسي قرار گرفت. سلول هاي استيوبلاستي G292 به منظور بررسي خواص زيستي اين بيومتريال بر روي آن كشت داده شد. نمودار طيف FTIR فيبرويين استخراج شده است كه پيك هايي را در 1-cm 1655، 1-cm 1530، 1-cm 699 و 1-cm 1239 نشان مي دهد. فيبرويين ابريشم همچنين پس از استخراج و پس از بازيابي با متانول از نظر ميزان بلورينگي با دستگاه XRD مورد بررسي قرار گرفت كه ظهور پيك در نمونه بازيابي شده نشان از تشكيل مجدد صفحات بتا داشت. از الياف ابريشم نيز قبل و بعد از صمغ زدايي با SEM تصوير برداري شد و قطر نسبي الياف ابريشم بين 14 تا 24 ميكرومتر تعيين شد. آزمون هاي زيست سازگاري بيرون تنيMTT براي بررسي قابليت كاربرد آن در بدن انجام شد و سازگاري سلول ها در مجاورت فيبرويين به اثبات رسيد. استيوبلاست هاي چسبيده بر روي داربست ها توسط SEM مورد بررسي قرار گرفت. بررسي هاي فيزيكي و زيستي اوليه بر روي پروتيين فيبرويين سازگاربودن آن با سيستم هاي زيستي را تاييد كرد. به نظر مي رسد پروتيين حاضر مي تواند پيش ماده مناسبي براي توليد مواد مرتبط با سيستم هاي زيستي باشد.

Silk fibroin is fibrous proteins with excellent mechanical properties which are produced by wide group of animals such as Bombyx Mori. Silk fibroin with specific molecular structure can be processed into a diverse set of morphologies. Additionally, biotechnologically produced silk proteins will allow the preparation of a new generation of protein-based bio-polymeric materials with programmed properties for a wide variety of exciting medical applications. In this study, silk protein was extracted from Bombyx Mori’s cocoons and evaluated by FTIR and XRD methods. Results showed sharp amide peaks in 1655 cm-1 and 1530 cm-1 wavelength in FTIR spectrum pattern confirming existence of fibroin. SEM images of the fibers showed continuous fibers with cross-section between 14 to 24 µm. Biocompatibility tests were carried out through seeding osteoblasts cell line G292 on 2D film as well as fibers. Adhesion and proliferation of osteoblasts were investigated by MTT assay which showed no cytotoxicity. Therefore, fibroin appears to be remarkable material for prospect application in biomedicine.