پانسمان‌های هوشمند و سلول‌های بنیادی: آینده‌ی بهبود زخم

محققان فناوری‌های جدیدتر ترمیم زخم را با درمان‌ها و پانسمان‌های مرسوم مقایسه کرده‌اند.

کد خبر: ۱۳۲۹۳۲۱

دوشنبه - ۱۹ آبان ۱۴۰۴ / November 10, 2025

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان  از نانوفیبر‌های نقره گرفته تا پانسمان‌های هوشمند و دارای حسگر، نسل بعدی فناوری ترمیم زخم، مرز بین زیست‌شناسی و مهندسی را محو می‌کند. یک بررسی جدید به بررسی بهتر بودن، قدیمی یا جدید، پرداخته است.

انسان‌ها از زمانی که زخم‌ها را تجربه کرده‌اند، به درمان آنها نیز پرداخته‌اند. با پیشرفت علم و فناوری، رویکرد‌هایی که برای کمک به بهبود زخم و کنترل عفونت توسعه داده‌ایم نیز پیشرفت کرده‌اند.

محققان دانشگاه ملی تایوان (NTU) با استفاده از داده‌های حاصل از آزمایش‌های بالینی، مطالعات حیوانی و آزمایش‌های آزمایشگاهی که مواد جدید، عوامل بیولوژیکی و سیستم‌های انتقال هوشمند را بررسی کرده‌اند، این رویکرد‌های نسل بعدی را با پانسمان‌ها و درمان‌های مرسوم مقایسه کرده‌اند.

زونگ-هونگ لین، نویسنده‌ی مسئول این مقاله و استاد دپارتمان مهندسی زیستی دانشگاه NTU، می‌گوید: «با ترکیب استراتژی‌های مختلف بهبودی در یک سیستم هماهنگ، هدف ما کمک به بدن برای بهبود مؤثرتر خود و با ایجاد جای زخم کمتر است.»

زخم، هرگونه شکستگی یا آسیب به پوست است که ساختار و عملکرد طبیعی آن را مختل می‌کند. پوست از سه لایه تشکیل شده است: اپیدرم، بیرونی‌ترین لایه نازک، به عنوان مانعی در برابر میکروب‌ها عمل می‌کند و از هدر رفتن آب جلوگیری می‌کند؛ لایه میانی ضخیم‌تر، درم، حاوی رگ‌های خونی، اعصاب، غدد عرق و کلاژن است (که به پوست استحکام و خاصیت ارتجاعی می‌دهد)؛ و بافت زیر جلدی عمیق‌ترین لایه است. این لایه عمدتاً از چربی و بافت همبند ساخته شده است که بدن را محافظت و عایق‌بندی می‌کند.

وقتی زخمی ایجاد می‌شود، یک یا چند لایه از این لایه‌ها آسیب دیده یا از بین می‌روند. یک زخم سطحی، چیزی شبیه به یک خراش خفیف، فقط اپیدرم را تحت تأثیر قرار می‌دهد. یک زخم با ضخامت جزئی به درم می‌رسد، مانند تاول یا سوختگی کم عمق. یک زخم با ضخامت کامل از تمام لایه‌های پوست عبور می‌کند و ممکن است به بافت زیرین، عضله یا استخوان آسیب برساند. این شامل مواردی مانند زخم عمیق یا برش جراحی می‌شود. از آنجا که سد محافظ پوست شکسته می‌شود، بدن باید برای جلوگیری از خونریزی، مبارزه با عفونت و بازسازی بافت جدید برای بستن زخم و بازیابی عملکرد طبیعی پوست تلاش کند.

مراحل بهبود زخم

مراحل بهبود زخمعکس‌های سپرده

محققان برخی از فناوری‌های کلیدی، از جمله موارد زیر را بررسی کردند:

نانومواد، مانند نانوذرات نقره و نانوالیاف

داربست‌های هیدروژلی و پانسمان‌های زیست فعال

درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی و فاکتور‌های رشد

مواد زیستی چاپ سه‌بعدی و الکتروریسی‌شده

حسگر‌های هوشمند و پچ‌های پوستی الکترونیکی

این بررسی با تمرکز بر نرخ بهبودی، کنترل عفونت، بازسازی بافت و نتایج بیمار، به این نتیجه رسید که استراتژی‌های نسل بعدی ترمیم زخم به طور قابل توجهی از روش‌های سنتی در پنج مورد کلیدی بهتر عمل می‌کنند. اول، آنها بهبودی سریع‌تر و ادغام بهتر بافت را فراهم می‌کنند، به خصوص با داربست‌های مبتنی بر هیدروژل و پانسمان نانوفیبری که ماتریکس خارج سلولی پوست، شبکه پیچیده پروتئین‌ها، آنزیم‌ها و سایر مولکول‌هایی که پشتیبانی ساختاری، خاصیت ارتجاعی و استحکام را فراهم می‌کنند، تقلید می‌کنند.

دوم، استراتژی‌های نسل بعدی همچنین باعث کاهش میزان عفونت شدند. پانسمان نانوذرات و کامپوزیت‌های مبتنی بر نقره یا روی، خواص ضد میکروبی قوی نشان دادند. سوم، استفاده از مواد آزادکننده فاکتور رشد یا مواد حاوی سلول‌های بنیادی، نتایج بهبود یافته‌ای را برای زخم‌های مزمن، به ویژه زخم‌های دیابتی و زخم‌های فشاری ایجاد کرد.

چهارم، مشخص شد که «پانسمان‌های هوشمند» نوظهور مجهز به حسگر که می‌توانند pH، دما و ترشحات (مایعی که از زخم‌ها نشت می‌کند، از جمله چرک) را ردیابی کنند، متخصصان مراقبت‌های بهداشتی را از عفونت یا تأخیر در بهبود مطلع می‌کنند؛ و پنجم، داربست‌های چاپ سه‌بعدی سفارشی ساخته شده از سلول‌ها یا بیوپلیمر‌های خود بیمار - یعنی حرکتی به سوی پزشکی شخصی - نویدبخش درمان زخم‌ها و سوختگی‌های پیچیده هستند.

علیرغم نتایج آزمایشگاهی و بالینی اولیه امیدوارکننده، نویسندگان به برخی محدودیت‌ها اشاره می‌کنند. عمدتاً، هزینه بالای تولید و مقیاس‌پذیری محدود مواد زیست‌مهندسی‌شده و نانوتکنولوژی. موانع نظارتی و ایمنی که مواد حاوی سلول‌های زنده یا نانوذرات باید بر آنها غلبه کنند. تنوع در کیفیت مطالعه؛ بسیاری از نتایج از آزمایش‌های کوچک و کوتاه‌مدت یا مدل‌های پیش‌بالینی حاصل می‌شوند. کمبود داده‌های بلندمدت در مورد پاسخ‌های ایمنی و سمیت بالقوه برخی از مواد مصنوعی وجود دارد.

با این وجود، نمی‌توان انکار کرد که پیشرفت‌های فناوری به این معنی است که این نوع رویکرد‌های نسل بعدی بهبود زخم از بین نمی‌روند. فناوری‌هایی که به استفاده در دنیای واقعی نزدیک‌تر هستند عبارتند از:

پانسمان‌های هیدروژل و نانوفیبر، که در حال حاضر شروع به ورود به عرصه بالینی کرده‌اند و برای درمان سوختگی‌ها و زخم‌های دیابتی استفاده می‌شوند.

کامپوزیت‌های نانوذرات نقره، که به طور گسترده برای کنترل عفونت در زخم‌های مزمن استفاده می‌شوند

داربست‌های چاپ سه‌بعدی و ژل‌های سلول بنیادی که در مراحل اولیه آزمایش‌های بالینی برای سوختگی‌های شدید و جراحی ترمیمی هستند

پانسمان‌های مجهز به حسگر، که در بیمارستان‌ها برای درمان زخم‌های پس از جراحی و زخم‌های پای دیابتی به صورت آزمایشی آزمایش شده‌اند.

همزمان با ورود سیستم‌های نظارتی مبتنی بر هوش مصنوعی و جوهر‌های زیستی شخصی‌سازی‌شده به کلینیک‌های پزشکی، مراقبت از زخم در آستانه تبدیل شدن به یک علم کاملاً تطبیقی و مبتنی بر داده‌ها است.

این مطالعه در مجله Materials Today منتشر شده است.