ترمیم عضو آسیب‌دیده بدون عمل جراحی با هیدروژل

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به نقل از روابط عمومی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور (INSF)، تلاش محققان حوزه‌های مختلف برای پیشرفت علم پزشکی و کمک به درمان بیماری‌ها با کمترین استفاده از روش‌های تهاجمی، بر هیچکس پوشیده نیست. صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور هم در این راستا از طرح‌هایی با این موضوع و هدف حمایت می‌کند.

«هیدروژل‌های حساس به دما برپایه آلژینات، ژلاتین حاوی تقویت‌کننده‌های نانوساختار جهت کاربرد در مهندسی بافت» عنوان طرحی است که مژگان قنبری با راهنمایی مسعود صلواتی نیاسری به انجام رسانده است و توسط صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور مورد حمایت قرار گرفته است.

قنبری درباره جزئیات این طرح توضیح داد: به طور گسترده، پلیمر‌های طبیعی به دلیل زیست‌تخریب‌پذیری، زیست‌سازگاری و غیر سمی بودن در مهندسی بافت قابل استفاده هستند. هیدروژل‌ها که به عنوان عضوی از خانواده پلیمر‌های طبیعی به شمار می‌آیند، می‌توانند تا چندین برابر وزن خود آب جذب کرده و متورم شوند. به حدی که پس از حذف آب جذب شده که اغلب به روش خشکایش سرمایشی انجام می‌شود، شبکه سه‌بعدی ایجاد شده می‌تواند همانند ماتریکس خارج سلولی عمل کند و داربست مناسبی برای اتصال و چسبندگی سلول‌ها باشد.

وی ادامه داد: هیدروژل‌های قابل تزریق به راحتی توانایی پرکردن بافت‌های آسیب دیده با هر شکل و اندازه‌ای را دارند. علی رغم مزایای این ترکیبات، یکی از مشکلات هیدروژل‌ها خواص مکانیکی ضعیف آن‌هاست که کاربردشان را در بافت‌های تحت فشار مانند استخوان و غضروف دچار محدودیت می‌کند؛ لذا در این تحقیق، از پلیمر‌های آلژینات و ژلاتین حساس به دما جهت تهیه هیدروژل‌های قابل تزریق استفاده شد.

این محقق و پژوهشگر در ادامه گفت: پس از ساخت هیدروژل‌های قابل تزریق، خواص مکانیکی، میزان زنده‌ماندن سلول‌ها در محیط برون‌تنی، زیست‌تخریب‌پذیری، بررسی میزان تورم و جذب آب در هیدروژل‌ها و تخلخل آن‌ها مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت.

وی درباره اهمیت اجرای این طرح و فواید آن نیز توضیح داد: سالانه میلیون‌ها بیمار برای بازسازی و ترمیم بافت تحت عمل جراحی قرار می‌گیرند.

"هیدروژل‌ها که به عنوان عضوی از خانواده پلیمر‌های طبیعی به شمار می‌آیند، می‌توانند تا چندین برابر وزن خود آب جذب کرده و متورم شوند"تعدادی از آن‌ها به طور رضایت‌بخش و امیدوار‌کننده‌ای درمان می‌شوند، اما گروه دیگری با اثربخشی کمتری درمان می‌شوند و البته میلیون‌ها نفر نیز هنوز در انتظار درمان هستند تا روشی قابل قبول پیدا شود که به آن‌ها در درمان کمک کند.

قنبری اضافه کرد: همان طور که می‌دانید، ازبین‌رفتن یا عدم موفقیت اندام یا بافت یکی از مشکلات مکرر، ویران‌کننده و پرهزینه در مراقبت از سلامت انسان است. مهندسی بافت جدید، اصول زیست‌شناسی و مهندسی را برای توسعه جایگزین‌های کاربردی برای بافت آسیب‌دیده اعمال می‌کند. بیشتر مهندسین بافت که به‌طور فعال در طراحی داربست‌های مصنوعی و طبیعی یا ماتریس نقش دارند، ترجیح می‌دهند این ترکیبات پس از کاشت در بدن تخریب شوند، زیرا حضور طولانی مدت مواد خارجی در بدن ممکن است باعث ایجاد انواع اثرات ناخواسته مانند عفونت مرتبط با ایمپلنت یا جهش زایی شود.

وی تصریح کرد: آنچه مشخص است، این است که برای توسعه مواد بیولوژیکی جدید و ارتباط این استراتژی با مهندسی بافت نیازمند ابزار‌هایی هستیم. اگرچه برخی از ابزار‌ها شامل تزریق مستقیم سلول‌ها به بافت‌هایی است که فرد قصد بازسازی آن را دارد، اما اکثر محققان فعال در زمینه مهندسی بافت و کار با سلول‌های کشت داده شده، در تلاش برای کاشت ترکیبات سلول‌ها و داربست‌ها هستند. این ساختار‌های هیبریدی، معمولاً دارای سه‌بعد هستند و نیاز به دسترسی به سلول‌ها و مواد مغذی دارند یا مجبور به استفاده از ترکیبات فعال و مواد زائد هستند.

قنبری در ادامه بیان کرد: در حال حاضر محققان توجه خود را به بازیابی یا ترمیم بسیاری از بافت‌ها و اندام‌ها معطوف کرده‌اند.

استفاده از هیدروژل‌های تزریقی برای بیمار این امکان را فراهم می‌کند که بدون عمل جراحی و با تزریق یک آمپول بافت آسیب دیده ترمیم و بازسازی شود. از این رو استفاده از هیدروژل‌های تزریقی در زمینه پزشکی باعث کاهش هزینه، افزایش اثربخشی و بهبود بافت آسیب‌دیده در زمان کمتر می‌شود. همچنین مشکلات عمل‌های جراحی از قبیل پس‌زدن عضو را ندارد.

وی در پایان درباره مهندسی بافت خاطر نشان کرد: مهندسی بافت روشی امیدبخش است که با استفاده از ترکیب عوامل تحریک‌کننده، داربست و سلول، امکان تشکیل بافت جدید را فراهم می‌کند. این علم یکی از گرایش‌های زیست ماده و شاخه‌ای از مهندسی پزشکی است که ترکیبی از علوم مربوط به مهندسی مواد، بیوشیمی و زیست‌شناسی را در برگرفته است. مهندسی بافت جدید، اصول زیست‌شناسی و مهندسی را برای توسعه جایگزین‌های کاربردی برای بافت آسیب‌دیده اعمال می‌کند.