درمان و دارورسانی به اندام‌های آسیب‌دیده با هیدروژل سفارشی ممکن می‌شود

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل ازسای تک دیلی ، تحقیقات پیشگامانه دانشگاه اوتاوا، این قابلیت را دارد که با توسعه هیدروژل‌های برپایه پپتید بر زندگی میلیون‌ها نفر اثر بگذارد. این مواد ابتکاری برای بستن زخم‌های پوستی، دارورسانی به بافت آسیب دیده قلب و ترمیم و تغییر شکل قرنیه آسیب دیده طراحی شده است.

پژوهشگران با ترکیب ظرافت‌های زیست پزشکی و مهندسی زیست الهام، ماده ژله مانندی ساخته اند که ظرفیت بالایی برای ترمیم نقطه‌ای طیف وسیعی از اندام‌ها و بافت‌های آسیب دیده در بدن انسان دارد.

محققان از پپتید‌ها برای ساخت محلول‌های درمانی خود استفاده کرده اند. پپتید‌ها مولکول‌هایی در موجودات زنده هستند و هیدروژل‌ها یک ماده مبتنی بر آب با بافت ژلاتینی که به درمان کمک می‌کنند.

بیشتر هیدروژل‌های مورد بررسی در مهندسی بافت، از مواد حیوانی مشتق شده و برپایه پروتئین هستند، اما مواد زیستی ایجاد شده توسط محققان اوتاوا با پپتید‌های مهندسی شده، سوپرشارژ می‌شوند؛ دستاوردی که باعث می‌شود کاربرد بالینی آن بیشتر شود.

مجریان این پژوهش می‌گویند با وجود هزاران سال تکامل، واکنش بدن انسان به بهبود زخم هنوز ناقص است. ما شاهد زخم‌های ناسازگار در تمام اندام‌ها هستیم، از برش‌های پوستی گرفته تا آسیب‌های چشمی و ترمیم قلب پس از سکته.

این پژوهشگران حدود دو دهه است که روی ترمیم اندام‌های آسیب دیده کار می‌کنند و هیدروژل جدید آنها راه حل نوینی برای بهبود زخم، ترمیم اندام‌ها و حتی زخم‌های اولیه پس از جراحی است که از نظر درمانی قابل تنظیم بوده و بنابراین برای سلامت انسان نیز قابل بهینه سازی است.

اساسا، توانایی تنظیم مواد زیستی مبتنی بر پپتید، کلیدی است. این هیدروژل‌های جدید به گونه‌ای طراحی شده اند که قابل سفارش باشند و این ماده بادوام را برای استفاده در طیف شگفت انگیزی از بافت‌ها سازگار کنند. در واقع، دستور العمل دو جزئی را می‌توان برای افزایش چسبندگی یا کاستن سایر مولفه ها، بسته به قسمتی از بدن که نیاز به ترمیم دارد، تنظیم کرد.

این پژوهشگران می‌گویند نه تنها داده‌های این مطالعه نشان می‌دهد که عملکرد درمانی هیدروژل‌های زیست تقلید بسیار موثر است، بلکه کاربرد آن بسیار ساده‌تر و مقرون به صرفه‌تر از سایر روش‌های احیاکننده است. این فناوری یک راه حل یکپارچه ارائه می‌دهد که بسته به بافت مورد نظر قابل تنظیم است.

این گروه همچنین یک سیستم غربالگری سریع ابداع کرده است که به آنها امکان می‌دهد هزینه‌های طراحی و زمان آزمایش را به میزان قابل توجهی کاهش دهند تا نه تنها مواد را از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر کند، بلکه پتانسیل آن را برای استفاده بالینی سرعت بخشد.

این دانشمندان قصد دارند در گام بعدی تحقیقات خود، آزمایش‌های حیوانی بزرگی را برای آماده سازی آزمایش‌های انسانی این فناوری انجام دهند. تاکنون آزمایشات قلب و پوست با جوندگان و آزمایش قرنیه به صورت خارج از بدن انجام شده است.

نتایج این تحقیقات در نشریه Advanced Functional Materials منتشر شده است.