ژل‌های تقویت شده با الیاف نانویی، مرهمی برای زخم‌های عمیق می‌شوند

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، تصادفات خودرو، زخم‌های ناشی از درگیری و جراحی‌ها در بافت‌های نرم بدن فرورفتگی‌هایی را ایجاد می‌کند که ترمیم آن‌ها بسیار زمان‌بر است و گاهی هرگز بهبود نمی‌یابند، اما محققان نوعی ژل تزریقی تقویت شده با الیاف نانو تولید کرده‌اند که نقش داربست را ایفا می‌کند و با فعال کردن سلول‌های ترمیم کننده زخم، عضلات از دست رفته و بافت‌های همبند را بازسازی می‌کند.

محققان تاکنون این ماده را تنها در موش‌ها و خرگوش‌ها مورد آزمایش قرار داده‌اند، اما در صورتی که روی نمونه‌های انسانی هم پاسخ مثبت دهد، راهکاری سریع و راحت را پیش روی جراحان ترمیمی می‌گذارد تا بدون باقی ماندن جای زخم به بیماران در بازسازی بافت‌های از دست رفته کمک کنند.

از بین رفتن بافت‌های نرم بدن یکی از مشکلات طب بالینی است. جراحان می‌توانند بافت نرم را از نقطه دیگری در بدن به منطقه جراحی شده پیوند بزنند یا از ایمپلنت‌های مصنوعی استفاده کنند، اما سلول‌های ایمنی که از این ایمپلنت‌ها جدا می‌شوند، جای زخم‌های ضخیمی را به جا می‌گذارند.

محققان به جای این کار، از پرکننده‌هایی شبیه ژل استفاده می‌کنند. آن‌ها ژل‌های ساخته شده از اسید هیالورونیک را تزریق می‌کنند که سلول‌های ایمنی به آن نفوذ می‌کنند. همانطور که سلول‌های ایمنی در داخل بدن و در مواجهه با مولکول‌های این اسید قرار می‌گیرند، ماکروفاژ‌ها که جزء سلول‌های ایمنی هستند، سیگنال‌هایی را ارسال می‌کنند که سلول‌های تشکیل دهنده عروق خونی و دیگر سلول‌ها را بازسازی و به ترمیم جراحت‌ها کمک می‌کند.

محققان تلاش کرده‌اند که این ژل‌ها را با اتصال به مولکول‌های ژل تقویت کنند. اما برای اینکه این ژل مانند بافت عمل کند، محققان باید پیوند‌های زیادی را اضافه کنند که شبکه سه‌بعدی محکمی را ایجاد کنند، اما منافذ آن برای نفوذ ماکروفاژ‌ها و دیگر سلول‌ها بسیار کوچک است.

با این حال، محققان در ادامه تحقیقات خود به روش بهتری دست یافته‌اند که در آن ژل‌های اسید هیالورونیک را تقویت کرده‌اند. آن‌ها ابتدا الیاف نانویی را از پلیمری با قابلیت تجزیه زیستی تولید کرده‌اند که در دهه‌های گذشته در بخیه‌های قابل حل مورد استفاده قرار می‌گرفتند. محققان سپس این الیاف را به گونه‌ای دستکاری کردند که برخی از آن‌ها دارای پیوند‌های مولکولی‌ای هستند که برای اتصال به اسید هیالورونیک طراحی شده است. این فرآیند، منجر به تولید ژلی شده است که مانند بافت نرم محکم عمل می‌کند و این ژل به عنوان تکه‌ای از بتن تقویت شده مسلح، تنها به حجم کمی از الیاف نانویی نیاز دارند تا سفت شوند. مقدار کم به این معناست که این ژل هنوز هم شکاف‌های بزرگی دارد که برای عبور سلول‌ها کافی است. شبکه سه‌بعدی ایجاد شده خاصیت مشابهی با ماتریکس خارج سلولی بدن انسان دارد که نوعی داربست طبیعی برای بافت‌های سالم به شمار می‌روند.

در آزمایش‌های حیوانی این ژل، محققان مشاهده کردند که ژل پس از تزریق، شکل بافت از دست رفته را به خود گرفت و ماکروفاژ‌ها با نفوذ به آن، سیگنال‌هایی را آزاد می‌کند که سلول‌های تشکیل‌دهنده عروق خونی را بازسازی می‌کنند. این ژل جدید، به ترمیم بافت‌های نرمی با عملکرد‌های خاص مانند سلول‌های ماهیچه قلب کمک می‌کند.