چالشهای روشهای رایج ترمیم استخوان
کشف هیدروژلی که با جذب نور استخوانها را احیا میکند؛ پیشرفت جدید در درمان شکستگیها
محققان دانشگاه علم و فناوری پوهانگ در کره جنوبی یک هیدروژل جدید طراحی کردهاند که با تابش نور مرئی، در محل ایمپلنت به یک بافت سخت، متخلخل و زیستی متخلل تبدیل میشود و میتواند جایگزین روشهای کلاسیک ترمیم استخوان شود.
چالشهای روشهای رایج ترمیم استخوان
شکستگیهای استخوانی معمولا بهصورت خودبهخود بهبود مییابند، اما در مواردی که حجم بزرگی از استخوان از دست رفته باشد —وضعیتی که افتاستخوان نامیده میشود— بافت استخوانی قادر به بازسازی خود نیست. روش متداول فعلی برداشت یک تکه استخوان از بخش دیگری از اسکلت بیمار (معمولا کتف) و انتقال آن به محل نقص است، که عملا جراحی تهاجمی، دردناک و انتقال نقص از یک نقطه به نقطه دیگر است.
محدودیتهای مواد جایگزین قبلی
محققان پیشتر مواد مصنوعی شبیه استخوان توسعه داده بودند که برخی از آنها با پرینت سهبعدی ساخته و با چسب جراحی در محل نقص ثابت میشدند، اما چسبها گاهی دچار شکست میشدند. روش دیگر تزریق ژلهایی بود که پس از وارد شدن به بدن جامد میشوند، اما این ژلها زمانبر بودند، بهدرستی تجزیه زیستی نمیشدند و استحکام مکانیکی لازم برای تحمل بار استخوانی را نداشتند.
مکانیزم عملکرد هیدروژل نوین
هیدروژل جدید توسط پروفسور هیونگ جون چا و تیم او از ترکیبی از آلژینات (مشتق جلبک)، پروتئین چسبنده صدف حلزون، یونهای کلسیم، فسفونودیول و یک عامل فتواکتیو (حساس به نور) ساخته شده است. پس از تزریق در محل افتاستخوان و تابش نور مرئی بیخطر، زنجیرههای پلیمری بهصورت متقاطع متصل شده و یک اسکافولد محکم، متخلخل و بیورسوربذیر تشکیل میدهند که بهصورت قوی به استخوان مجاور پیوند میخورد. همزمان کلسیم فسفات آمورف درون ژل رسوب میکند و یک محیط میکرومحیطی بسیار شبیه استخوان واقعی ایجاد میکند که مهاجرت، تکثیر و استئوژنزوهای سلولی را تسریع میکند.
نتایج آزمایشات پیشبالینی
این هیدروژل بر روی موشهای صحرایی با نقص استخوانی در استخوان ف (فمور) آزمایش شده و نتایج آمیز گزارش شده است. تا کنون اطلاعاتی درباره زمان آغاز آزمونهای بالینی بر روی انسان منتشر نشده است.
بازخورد رهبر تیم تحقیق
پروفسور چا تأکید کرد سیستم هیدروژل تزریقی برای بازسازی استخوان که توسط تیم تحقیقاتی ما گسترش داده شده است، یک جانشین نوآورانه برای درمانهای پیچیده سنتی در بیماریهای استخوانی است و بهصورت قابل توجهی فناوری بازسازی بافت استخوان را پیش خواهد برد.