ژل الهام گرفته از خیار دریایی می تواند به بهبود بافت آسیب دیده در انسان کمک کند

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

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:

محققان دانشگاه واترلو با الهام از توانایی خیارهای دریایی در تغییر سفتی بدن خود، ژلی ساخته اند که می تواند روزی به ترمیم تاندون های آسیب دیده و سایر بافت های نرم بدون باقی ماندن مواد دائمی کمک کند.

مقاله ای در مورد این مطالعه، "هیدروژل های الهام گرفته شده زیستی با مکانیک های قابل برنامه ریزی گسترده برای رابط های بافت نرم" اخیرا در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است.

این ماده غنی از آب که به عنوان هیدروژل شناخته می شود، به عنوان یک ساختار پشتیبانی موقت عمل می کند که به بافت جدید اجازه می دهد تا با تجزیه تدریجی مواد رشد کند. مانند خیارهای دریایی که از آن الهام گرفته اند، ژل را می توان نرم تر یا سفت تر کرد و به طور بالقوه به آن اجازه می دهد تا از بهبود بافت های مختلف در سراسر بدن پشتیبانی کند.

دکتر یمین وو، استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه واترلو، که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، می‌گوید: «بافت‌های نرم همه به داربست یکسانی نیاز ندارند.» ماده ای که در نزدیکی مغز نرم قرار می گیرد باید رفتار متفاوتی با ماده ای که برای ترمیم تاندون سخت استفاده می شود داشته باشد.

پس از تقریبا چهار سال تحقیق، تیم بین‌المللی این ژل را در یک مطالعه پیش بالینی روی موش‌ها آزمایش کرد و نتایج امیدوارکننده‌ای داشت. موش‌های با تاندون‌های آسیب‌دیده تحت درمان با ژل در مقایسه با موش‌هایی که تنها با بخیه ترمیم شده بودند، بهبودی بهتری نشان دادند.

نتایج نشان داد که ژل به رشد بافت جدید و سازمان یافته‌تر کمک می‌کند. با بهبودی تاندون ها، ژل به تدریج شکسته شد و در طول تقریبا هشت هفته توسط بدن جذب شد.

محققان همچنین بهبودهایی را در تاندون‌های ترمیم‌شده در مقایسه با تاندون‌هایی که تنها با استفاده از بخیه درمان شده‌اند مشاهده کردند، که نشان می‌دهد این ماده می‌تواند به بهبود مؤثرتر کمک کند.

دکتر یوچائو تنگ که پروژه را تحت نظارت وو رهبری می کرد، گفت: «ما از نتایج بسیار تشویق شدیم. این ماده بیش از عملکرد خوبی داشت. تاندون با بافت جدید سازمان یافته تر و عملکرد قابل مقایسه با یک تاندون سالم بازسازی شد.

برای ایجاد ژل، محققان ابتدا مواد را منجمد می کنند تا ساختار داخلی آن شکل بگیرد. سپس آن را در محلول‌های نمکی آماده می‌کنند که به آنها اجازه می‌دهد سفتی آن را تنظیم کنند و بسته به بافتی که برای حمایت از آن طراحی شده است، نرم‌تر یا محکم‌تر می‌شود.

این توانایی سفارشی کردن ژل در نهایت می تواند آن را برای ترمیم طیف وسیعی از بافت ها از جمله عضلات، غضروف، پوست و حتی بافت های ظریف در مغز و سایر اندام ها مفید کند. با این حال، تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا می تواند به طور ایمن و موثر از بهبودی در این قسمت های مختلف بدن حمایت کند، مورد نیاز است.

Wu و Teng برای دو اختراع مربوط به کار خود درخواست داده اند و شرکتی را برای تجاری سازی آن تشکیل داده اند. مراحل بعدی شامل آزمایش روی حیوانات بزرگتر و در نهایت آزمایشات بالینی است.

این پروژه شامل همکاری نزدیک با دکتر سونگ لی در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA) و دکتر بدری نارایانان در دانشگاه لوئیزویل بود.

این تیم تحقیقاتی همچنین شامل استادان مهندسی واترلو، دکتر ژائو پان و مایکل کی سی. تام، و همچنین اعضایی در امکانات و دانشگاه های اضافی در ایالات متحده، تایوان، چین و کانادا.

یوچائو تنگ و همکاران، هیدروژل های الهام گرفته از زیست با مکانیک های قابل برنامه ریزی گسترده برای رابط های بافت نرم، مواد کاربردی پیشرفته (2026). DOI: 10.1002/adfm.78596

اطلاعات مجله: Advanced Functional Materials

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. 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 →