ترمیم سریع‌تر آسیب نخاعی با استفاده از یک داربست نانویی

یک ماده جدید منحصر به‌فرد توسعه یافته در دانشگاه لیمریک در ایرلند، احتمالا بتواند در درمان آسیب نخاعی قابل استفاده باشد.

کد خبر: ۱۰۴۸۱۸۸

شنبه - ۱۹ آذر ۱۴۰۱ / December 10, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک ماده جدید منحصر به‌فرد توسعه یافته در دانشگاه لیمریک در ایرلند، احتمالا بتواند در درمان آسیب نخاعی قابل استفاده باشد. تحقیقات انجام شده در موسسه برنال دانشگاه لیمریک پیشرفت‌های هیجان‌انگیزی در زمینه ترمیم بافت نخاع نشان داده است.

به گفته محققان، این بیومواد هیبریدی جدیدی که در دانشگاه لیمریک به شکل نانوذرات و بر اساس روش‌های موجود در زمینه مهندسی بافت توسعه یافته‌اند، با موفقیت برای ترمیم و بازسازی پس از آسیب نخاعی قابل استفاده هستند.

تیم دانشگاه لیمریک به سرپرستی پروفسور موریس کالینز، دانشیار دانشکده مهندسی این دانشگاه و نویسنده اصلی مقاله الکساندرا سرافین، دانشجوی دکترا در این دانشگاه، از نوع جدیدی از مواد داربست و یک کامپوزیت پلیمری جدید منحصر به فرد رسانای الکتریکی برای ارتقای رشد بافت جدید استفاده کردند. این ساختار می‌تواند درمان آسیب نخاعی را تسریع کند.

پروفسور کالینز توضیح داد: «آسیب نخاعی یکی از ناتوان‌کننده‌ترین آسیب‌های تروماتیکی است که یک فرد می‌تواند در طول زندگی خود متحمل شود و بر تمام جنبه‌های زندگی فرد تاثیر می‌گذارد. این اختلال ناتوان‌کننده منجر به فلج می‌شود و تنها در آمریکا، هزینه‌های سالانه مراقبت‌های بهداشتی برای مراقبت از این بیماران ۹٫۷ میلیارد دلار است. از آنجایی که در حال حاضر هیچ درمانی به‌طور گسترده‌ای در دسترس نیست، تحقیقات مداوم در این زمینه برای یافتن روش درمان ضروری است.»

این تیم تحقیقاتی علاقه فزاینده‌ای به استفاده از داربست‌های مهندسی بافت الکترورسانا داشتند. افزایش رسانایی مواد زیستی برای توسعه چنین استراتژی‌های درمانی معمولاً بر افزودن اجزای رسانا مانند نانولوله‌های کربنی یا پلیمر‌های رسانا مانند PEDOT:PSS متمرکز است که یک پلیمر رسانای تجاری موجود است که تا به امروز در زمینه مهندسی بافت استفاده شده است.

الکساندرا سرافین می‌گوید: «متاسفانه، محدودیت‌های شدید هنگام استفاده از پلیمر PEDOT:PSS در کاربرد‌های زیست پزشکی وجود دارد. این پلیمر به جزء PSS متکی است تا محلول در آب باشد، اما زمانی که این ماده در بدن کاشته می‌شود، زیست سازگاری ضعیفی را نشان می‌دهد. این بدان معناست که بدن با قرار گرفتن در معرض این پلیمر، پاسخ‌های سمی یا ایمنی بالقوه‌ای دارد که در بافت آسیب‌دیده‌ای که در حال تلاش برای بازسازی آن هستیم، ایده‌آل نیستند.»

نانوذرات جدید PEDOT در این مطالعه برای غلبه بر این محدودیت توسعه یافتند. سنتز نانوذرات PEDOT رسانا اجازه می‌دهد تا دستیابی به پاسخ سلولی مورد نظر امکان‌پذیر شود.

در این کار، مواد زیستی ترکیبی متشکل از ژلاتین و اسید هیالورونیک تعدیل‌کننده ایمنی، ماده‌ای که پروفسور کالینز طی سال‌ها توسعه داده است، با نانوذرات PEDOT جدید توسعه‌یافته ترکیب شد تا داربست‌های الکترورسانای زیست سازگار برای ترمیم هدفمند آسیب نخاعی ایجاد کند. یک مطالعه کامل از ساختار، ویژگی و روابط عملکرد این داربست‌های دقیقاً طراحی‌شده برای عملکرد بهینه در محل آسیب انجام شد، از جمله تحقیقات درون تنی با مدل‌های موش، که توسط سرافین انجام شد. افزودن نانوذرات PEDOT به مواد زیستی، رسانایی نمونه‌ها را افزایش داد.

پاسخ زیستی به داربست‌های توسعه یافته در این پروژه با سلول‌های بنیادی در شرایط آزمایشگاهی و در مدل‌های حیوانی مورد مطالعه قرار گرفت. آن‌ها گزارش دادند که اتصال و رشد عالی سلول‌های بنیادی روی داربست‌ها مشاهده شد.

آزمایش‌ها، مهاجرت سلول‌های آکسونی بیشتر به سمت محل آسیب نخاعی را نشان داد و همچنین سطوح کمتری از جای زخم و التهاب را نسبت به نمونه شاهد نشان داد.