دانشمندان دانشگاه مک گیل با ترکیب دانش شیمی، فیزیک، زیست شناسی و مهندسی، یک ماده زیستی به اندازه کافی قوی برای ترمیم قلب، ماهیچه ها و تارهای صوتی ایجاد کردند که نشان دهنده یک پیشرفت بزرگ در پزشکی بازساختی است.
“افرادی که از آسیب قلبی بهبود می یابند اغلب با یک سفر طولانی و دشوار روبرو می شوند. بهبودی چالش برانگیز است زیرا بافت ها باید در طول ضربان قلب در حال حرکت مداوم باشند. همین امر در مورد تارهای صوتی نیز صدق می کند. تا کنون هیچ ماده تزریقی قوی برای این کار وجود نداشته است. گوانگیو بائو، کاندیدای دکترا در گروه مهندسی مکانیک دانشگاه مک گیل می گوید.
این تیم به رهبری پروفسور Luc Mongeau و دستیار پروفسور Jianyu Li یک هیدروژل تزریقی جدید برای ترمیم زخم ایجاد کردند. هیدروژل نوعی ماده زیستی است که فضا را برای زندگی و رشد سلول ها فراهم می کند. هنگامی که این ماده زیستی به بدن تزریق می شود، ساختار متخلخل و پایداری را تشکیل می دهد که به سلول های زنده اجازه رشد یا عبور برای ترمیم اندام های آسیب دیده را می دهد.
گوانگیو بائو می‌گوید: «نتایج امیدوارکننده است و ما امیدواریم که روزی از هیدروژل جدید به عنوان ایمپلنت برای بازگرداندن صدای افرادی که تارهای صوتی آسیب‌دیده‌اند، به‌عنوان مثال بازماندگان سرطان حنجره، استفاده شود».
قرار دادن آن به آزمون
دانشمندان دوام هیدروژل خود را در دستگاهی که برای شبیه سازی بیومکانیک شدید تارهای صوتی انسان ساخته بودند، آزمایش کردند. با ارتعاش 120 بار در ثانیه برای بیش از 6 میلیون چرخه، ماده زیستی جدید دست نخورده باقی ماند در حالی که سایر هیدروژل های استاندارد به قطعات شکسته شدند و قادر به مقابله با استرس بار نبودند.
می‌گوید: “ما بسیار هیجان‌زده بودیم که در آزمایش خود شاهد عملکرد عالی آن بودیم. قبل از کار ما، هیچ هیدروژل تزریقی همزمان دارای تخلخل و چقرمگی بالا نبود. برای حل این مشکل، یک پلیمر تشکیل دهنده منافذ را به فرمول خود معرفی کردیم.” گوانگیو بائو.
دانشمندان می‌گویند این نوآوری راه‌های جدیدی را برای کاربردهای دیگر مانند تحویل دارو، مهندسی بافت، و ایجاد بافت‌های مدل برای غربالگری دارو باز می‌کند. این تیم حتی به دنبال استفاده از فناوری هیدروژل برای ایجاد ریه برای آزمایش داروهای COVID-19 است.
پروفسور جیانیو لی، صاحب کرسی تحقیقاتی کانادا در مواد زیستی و سلامت اسکلتی عضلانی، گفت: “کار ما هم افزایی علم مواد، مهندسی مکانیک و مهندسی زیستی را در ایجاد مواد زیستی جدید با عملکرد بی سابقه نشان می دهد. ما مشتاقانه منتظر ترجمه آنها به کلینیک هستیم.” .
منبع داستان:
مواد ارائه شده توسط دانشگاه مک گیل. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.