رفع مشکل پارگی رباط ورزشکاران با فناوری نانو مرتفع می‌شود

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، دانشمندان ایرلندی برای توسعه بافت نرمی که به‌صورت ژنتیکی مهندسی شده، یک میلیون یورو حمایت مالی دریافت کرده‌اند که می‌تواند زندگی تازه‌ای را برای ورزشکاران و دونده‌هایی که دچار پارگی رباط و تاندون می‌شوند، ایجاد کند. گروه کالج ترینیتی در دوبلین بخشی از یک تیم بین‌المللی از دانشمندان با تخصص در زیست‌شناسی، مهندسی پزشکی و علوم نانو هستند.

سخنگوی کالج ترینیتی با بیان اینکه پارگی رباط‌ها و تاندون‌ها خطر بزرگی برای ورزشکاران و دوندگان است؛ گفت: «درمان آن‌ها دشوار است و اغلب نیاز به ماه‌ها یا سال‌ها توانبخشی دارند. در حال حاضر، تنها راه این است که بافت‌های نرم را از قسمت دیگری از بدن بیمار یا یک جسد جدا کرده و از آن‌ها برای ترمیم زانو یا مچ پا استفاده کنید. این امر هزینه‌بر و ناکارآمد است، اما حوزه پزشکی هنوز راه حل بهتری ارائه نکرده است.»

این تحقیق برای توسعه جایگزینی مناسب توسط بنیاد ملی علوم (آمریکا)، بنیاد علمی ایرلند و گروه اقتصاد (ایرلند شمالی) تعریف شده‌ است.

این گروه، بافت‌های نرم مهندسی شده را توسعه می‌دهند که فناوری آن براساس چگونگی رشد تاندون‌ها در جنین طراحی شده‌ است و تلاش می‌کند تا تولید تاندون و رباط مصنوعی را با تقلید و تکرار رویداد‌های مولکولی که باعث رشد تاندون جنینی می‌شود، با استفاده از تحویل نانوذرات و تحریک مکانیکی سلول‌های رشد یافته، بهبود بخشد. پائولا مورفی پژوهشگر اصلی این پروژه که استاد جانورشناسی کالج ترینیتی است، گفت که این تیم تحقیقاتی، توسعه طبیعی تاندون در جنین جوجه و موش را بررسی می‌کند.

آن‌ها آزمایش خواهند کرد که کدام مسیر‌های مولکولی برای تشکیل تاندون‌های بالغ ضروری هستند. تیم مهندسی این پروژه در آمریکا، تاندون جوجه‌ها و موش‌ها را در نقاط مختلف رشد اندازه‌گیری می‌کند و همراه با تیم ترینیتی، ویژگی‌های مکانیکی، ساختاری و زیستی را در هر مرحله ترسیم می‌کند.

اسپنسر شزنی، از دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، می‌گوید: «تحقیقات نشان می‌دهد که سلول‌های تاندون به حرکت و تحریک حساس هستند. ما تعیین می‌کنیم که آیا تحریک عضلانی بر رفتار سلول‌ها و چگونگی تشکیل بافت اطراف آن‌ها تأثیر می‌گذارد یا خیر. فرضیه ما این است که فعالیت ماهیچه‌ای سلول‌های تاندون و رباط را تحریک می‌کند تا به جای سلول‌های مجاور به کلاژن چسبیده و ارتباطی با فیبر‌های کلاژن ایجاد کنند که برای تشکیل یک تاندون سالم بسیار مهم است.»

اگر این فرضیه ثابت شود، پروفسور شزنی هنگام ایمپلنت تاندون در مرحله دوم پروژه، تحریک مکانیکی را روی سلول‌ها اعمال می‌کند و از آنچه در رحم انسان اتفاق می‌افتد، تقلید می‌کند.

در بخش کلیدی دیگر پروژه، محققان از نانوذرات به‌منظور تأثیر بر رشد تاندون استفاده می‌کنند و به سلول‌ها می‌گویند که ژن‌های خاصی را روشن یا خاموش کنند. این ژن‌ها از مطالعه جنینی کشف شده‌اند.

محقق اصلی، هلن مک کارتی، استاد دانشگاه کوئینز بلفاست، متخصص تحویل مواد نانومواد است. وی طراحی نانوذرات را رهبری می‌کند، که باید با جابجایی سلول‌های بنیادی به سلول‌های مجاور و اتصال آن‌ها به فیبر‌های کلاژن، فرآیند جنینی را تقلید کند. درصورت موفقیت، محققان عملکرد ساختار تاندون جدید خود را در مدل حیوانی آزمایش می‌کنند.