به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از نیواطلس، چه بر اثر آسیب دیدگی، بیماری یا عوامل دیگر، جایگزینی بخش‌های از دست رفته استخوان می‌تواند بسیار دشوار باشد. با این حال، یک هیدروژل تزریقی جدید می‌تواند با تبدیل شدن به یک ماده قوی بازسازی کننده استخوان در مواجهه با نور مرئی، این مشکل را حل کند.

در حالی که آسیب‌های استخوانی مانند شکستگی‌ها معمولاً خود به خود بهبود می‌یابند، اما بخش‌های بزرگی از استخوان از دست رفته (موسوم به «نقص استخوان») اغلب هرگز دوباره رشد نمی‌کنند.

در نتیجه، معمولاً این بخش‌های از بین رفته، باید با تکه‌ای از بافت استخوانی برداشته شده از یکی از استخوان‌های پای بیمار پر شوند. این روش نه تنها تهاجمی و دردناک است، بلکه به سادگی کمبود استخوان را از یک قسمت اسکلت به قسمت دیگر منتقل می‌کند.

دانش پژوهان به دنبال جایگزینی موثرتر، در حال تولید مواد متخلخل استخوان مانندی هستند که به جای استخوان واقعی در قسمت نیازمند استخوان قرار می‌گیرند. سلول‌های بافت استخوانی مجاور به تدریج به چنین ماده‌ای مهاجرت می‌کنند، جایی که با تخریب بی خطر این ماده به تولید مثل ادامه می‌دهند. در نهایت، مواد کاشته شده به طور کامل با استخوان جدید و طبیعی جایگزین می‌شود.

برخی از این مواد آزمایشی بازسازی استخوان در ابتدا به صورت سه بعدی در خارج از بدن چاپ می‌شوند، سپس با استفاده از یک چسب در قسمت خالی استخوان قرار می‌گیرند. شوربختانه، استفاده از چنین چسب‌هایی گاهی اوقات با شکست مواجه می‌شوند.

روش دیگر تزریق مستقیم مواد به استخوان شکسته، به شکل ژل است که بعدا به جامد تبدیل می‌شود. اگرچه این ممکن است شیوه بهتری به نظر برسد، اما برخی از این مواد زمان زیادی طول می‌کشد تا تثبیت شوند، به اندازه کافی زیست تخریب پذیر نیستند و یا استحکام مکانیکی لازم را ندارند.

اینجاست که مواد جدید وارد می‌شود.

پروفسور «هیونگ جون چا» «Hyung Joon Cha» و همکارانش در دانشگاه علم و صنعت پوهانگ کره جنوبی (POSTECH)، هیدروژلی از آلژینات (مشتق شده از جلبک)، یک پروتئین چسبناک و زیست مهندسی شده صدف، یون‌های کلسیم، یک ماده شیمیایی به نام فسفونودیول و یک عامل واکنش دهنده نوری ساخته‌اند.

هنگامی که این ژل به قسمت دچار کمبود استخوان تزریق می‌شود و سپس با نور مرئی بی ضرر تحت تابش قرار می‌گیرد، زنجیره‌های پلیمری آن به یکدیگر متصل شده و باعث می‌شوند که به یک جامد قوی، متخلخل و زیست تخریب پذیر تبدیل شود که به طور ایمن با بافت استخوانی مجاور پیوند می‌یابد.

همزمان که این فرایند روی می‌دهد، فسفات کلسیم آمورف، درون ماده تشکیل می‌شود. این ترکیب بسیار شبیه به استخوان به عنوان «پایه‌ای» برای سلول‌های استخوانی مجاور عمل می‌کند و سرعت حرکت آنها، تولید مثل و جایگزینی مواد با استخوان واقعی را افزایش می‌دهد.

این هیدروژل با موفقیت بر روی موش‌های مبتلا به نقص استخوانی فمورال آزمایش شده ولی هنوز هیچ اطلاعاتی در مورد زمان شروع آزمایشات انسانی آن اعلام نشده است.

چا می‌گوید: «این سیستم هیدروژل تزریقی برای بازسازی استخوان، جایگزین نوآورانه‌ای به منظور درمان‌های پیچیده مرسوم برای بیماری‌های استخوانی است و فناوری بازسازی بافت استخوان را تا حد زیادی ارتقا می‌دهد.»

نتایج این تحقیقات در نشریه Biomaterials منتشر شده است.

انتهای پیام/

فعالیت‌های انسانی چگونه باعث شکل‌گیری اپیدمی‌ها می‌شود؟