فناوری دیسک روی یک تراشه نوید گام های جدیدی را در تحقیقات کمردرد می دهد

این علت اصلی ناتوانی در سراسر جهان و سومین بیماری گران قیمت در سراسر جهان است، اما هنوز هیچ درمانی برای کمردرد وجود ندارد که فراتر از تسکین علائم آن باشد، با تمام جنبه‌های منفی دارو‌های ضد درد و مداخلات جراحی که مستلزم آن است.

یکی از دلایل اصلی کمردرد انحطاط دیسک بین مهره ای – بالشتک غضروف بین مهره ها – است که یک پیامد شایع پیری، نقص ساختاری و آسیب است.

هیچ پیشرفت واقعی در تلاش‌ها برای معکوس کردن انحطاط دیسک بین مهره‌ای یا مهندسی بافت جایگزین صورت نگرفته است، اما اکنون مهندسان زیست‌پزشکی در دانشگاه فناوری سیدنی (UTS) از چیزی که به آن دیسک بین مهره‌ای روی یک تراشه می‌گویند، یک “مهندسی دقیق” پرده برداری کرده‌اند. جعبه ابزار برای مطالعات کمردرد.”

دکتر جواد پژوهشگر رئیس دانشگاه گفت: در شرایطی که هیچ راه حلی برای علل ریشه ای ارائه نشده است و 60 درصد جراحی برای مشکلات کمر باید اصلاح شود، محققان مدت هاست که به بستری برای شبیه سازی دقیق دیسک های بین مهره ای سالم و بیمار نیاز دارند. توکلی.

دکتر توکلی که به همراه جوآن تیپر پروفسور مهندسی بیومدیکال UTS این دیسک را توسعه داده اند، گفت: ما برای اولین بار در جهان یک مدل آزمایشگاهی مرتبط از نظر فیزیولوژیکی و بالینی برای ارائه یک محیط دقیق و کنترل شده برای تحقیقات کمردرد ایجاد کردیم. -روی یک تراشه، با همکاری پزشکان و متخصصان سلول.

پروفسور تیپر گفت: “ترکیب و ساختار دیسک بین مهره ای انسان به طرز قابل توجهی پیچیده است.” در هسته آن یک هسته ژل مانند احاطه شده است که توسط لایه های متحدالمرکز الیاف کلاژن احاطه شده است که سه ناحیه را تشکیل می دهند که با هم از انعطاف پذیری ستون فقرات و قدرت تحمل بار آن پشتیبانی می کنند.

این پیچیدگی مانعی برای توسعه یک مدل دیسک بین مهره‌ای آزمایشگاهی است که می‌تواند مکانوبیولوژی پیچیده بافت بومی را تکرار کند و به طور موثر روش‌های تجربی را برای درمان یا بازسازی ارزیابی کند.

به همین ترتیب، استفاده از مدل‌های حیوانی به دلیل اندازه، مکانیک و بیولوژی متفاوت دیسک بین مهره‌ای انسان، قادر به ارائه نتایج مرتبط فیزیولوژیکی و بالینی نبوده است.»

دیسک روی یک تراشه یک دستگاه میکروسیال پرینت سه بعدی با وضوح بالا با سه کانال است که امکان شبیه سازی دقیق مناطق مختلف در یک دیسک طبیعی و حتی شخصی سازی مدل را برای یک فرد فراهم می کند.

دکتر توکلی گفت: “دیسک روی یک تراشه را می توان برای تکرار انحطاط یک دیسک سالم استفاده کرد یا به عنوان یک دیسک تحلیل رفته برای آزمایش اثربخشی داروهای جدید یا سلول درمانی استفاده کرد.”

تراشه ما انجام آزمایش‌های آزمایشگاهی مقرون‌به‌صرفه و مقرون‌به‌صرفه را با پتانسیل افزایش ارتباط فیزیولوژیکی داده‌های تجربی که منجر به نتایج بالینی موفقیت‌آمیز می‌شود، امکان‌پذیر می‌کند. همچنین فرصتی را برای کاهش نیاز به استفاده از حیوانات در آزمایشگاه ارائه می‌دهد.»

این کشف قبلاً توجهات را به خود جلب کرده است و دو جایزه را به خود اختصاص داده است: جایزه اکتشاف و نوآوری AO Spine 2022 و جایزه تحقیقات اولیه شغلی دیوید فایندلی در سال 2022 از انجمن تحقیقات ارتوپدی استرالیا و نیوزلند.

توسعه دیسک بین مهره ای روی یک تراشه با جزئیات بیشتری در مقاله اخیر در مجله پوشش داده شده است. روند در بیوتکنولوژی، با عنوان “دیسک بین مهره ای روی یک تراشه: جعبه ابزار مهندسی شده دقیق برای مطالعات کمردرد.”