محققان دانشگاه علم و فناوری پوهانگ در کره جنوبی یک هیدروژل پیشرفته توسعه دادهاند که با

هیدروژل نوری نوین برای احیای استخوانها توسط محققان کرهای توسعه یافت

محققان دانشگاه علم و فناوری پوهانگ در کره جنوبی یک هیدروژل پیشرفته توسعه دادهاند که با جذب نور مرئی، قادر است بافت استخوانی را بازسازی کند. این کشف توسط پروفسور هیونگ جون چا و تیم تحقیقاتی او انجام شده و نتایج آن در مدلهای موشی با موفقیت آزمایش گردیده است.

چالشهای روشهای سنتی درمان شکستگی

شکستگیهای استخوانی اگرچه به طور طبیعی بهبود مییابند، اما در مواردی که حجم بزرگی از استخوان از دست رفته باشد، ترمیم خودکار امکانپذیر نیست. روش رایج فعلی شامل برداشت بافت استخوانی از بخش دیگری از اسکلت بیمار است که نه تنها تهاجمی و دردناک میباشد، بلکه نقص استخوان را به مکان دیگری منتقل میکند.

محدودیتهای مواد جایگزین موجود

محققان پیش از این مواد مصنوعی شبیه استخوان را برای پر کردن حفرههای استخوانی پیشنهاد کرده بودند. برخی از این مواد با چاپ سهبعدی ساخته و با چسبهای جراحی تثبیت میشدند که گاهی دچار شکست میشدند. روش دیگر تزریق ژلهایی بود که در بدن جامد میگردند، اما این مواد اغلب زمانبر بودند، به اندازه کافی بیوسازگار نبودند و قدرت مکانیکی لازم برای تحمل بارهای استخوانی را نداشتند.

مکانیزم عملکرد هیدروژل نوری جدید

هیدروژل جدید از ترکیبی از آلژینات (مشتق از جلبک)، پروتئین چسبنده صدف حلزون، یونهای کلسیم، فسفونودیول و یک عامل فتواکتیو تشکیل شده است. پس از تزریق در محل نقص استخوان و تابش نور مرئی بیضرر، زنجیرههای پلیمری به هم پیوند میخورند و یک بافت محکم، متخلخل و بیوتجزیء شکل میدهند که به استخوان مجاور متصل میشود.

تولید معدن استخوانی در بستر ژل

به طور همزمان، کلسیم فسفات آمورف در درون ژل تشکیل شده و یک محیط معدنی بسیار شبیه به استخوان طبیعی ایجاد میکند. این بستر به عنوان محل جایگزینی برای سلولهای استخوانی مجاور عمل کرده و مهاجرت، تکثیر و تبدیل آنها به استخوان واقعی را تسریع میکند.

نتایج آزمایشات پیشین و افق انسانی

آزمایشات روی موشهای صحرایی با نقص استخوانی در استخوان فخذ (فمور) نتایج پیروزیآمیز داشته است. پروفسور چا این سیستم را یک جانشین نوآورانه برای درمانهای پیچیده سنتی توصیف کرد که فناوری بازسازی بافت استخوان را به طور قابل توجهی پیش خواهد برد. با این حال، تا کنون خبری از زمان آغاز آزمایشات انسانی منتشر نشده است.