این ژل تزریقی می تواند روزی عضله، پوست و چربی را بازسازی کند.

در حال حاضر، محققان یک ژل تزریقی تقویت شده با نانوفیبر ایجاد کرده اند که می توانند با استفاده از داربست و بکارگیری سلول های ترمیم زخم بدن سلول های عضله و بافت همبند از بین رفته را احیا کند. تا کنون تیم تنها ماده را روی موش و خرگوش آزمایش کرده است. اما اگر آن را در انسان نیز انجام دهد، جراحان می توانند بازسازی را سریع و آسان برای کمک به بافت های از دست رفته بیماران بدون زخم و یا اسکار و بدشکلی انجام دهند.

 ساشناک ردی، یک جراح ترمیمی در دانشکده پزشکی دانشگاه جان هاپکینز در بالتیمور، مریلند می گوید: "تلفات بافت نرم، یک مشکل حاضر در پزشکی بالینی است." جراحان می توانند بافت یک منطقه دیگر بدن را به محل آسیب دیده پیوند بزنند. اما این شامل تروما برای بیماران و از دست دادن بافت  قسمت دیگری از بدن است. جراحان همچنین می توانند ایمپلنت های مصنوعی را وارد کنند. اما سلول های ایمنی معمولا از این ایمپلنت ها جدا می شوند و در پشت زخم های ضخیم و فیبری قرار می گیرند.

سپس پرکننده های ژل مانند وجود دارد. هنگامی که آسیب ها کوچک هستند، به سفارش جراحان به اندازه سر انگشت اغلب ژل ساخته شده از اسید هیالورونیک (HA) تزریق می کنند که سلول های ایمنی به نام ماکروفاژها می توانند نفوذ کنند. همانطور که آنها داخل بدن قرار می گیرند و با مولکول های HA مواجه می شوند، ماکروفاژها به طور معمول سیگنال هایی را ارسال می کنند که سلول های تشکیل دهنده سلول های خونی و سلول های دیگر را به کار می اندازند تا آسیب را ترمیم کنند. اما با شکافهای بزرگتر در بافت، ژل های HA به طور معمول برای حفظ شکل خود بیش از حد پر سرو صدا هستند. محققان تلاش کرده اند که ژل ها را با اتصال مولکول های ژل تقویت کنند. اما برای ایجاد ژل قوی و سفت که بتواند مانند بافت رفتار کند، محققان باید لینک های بسیاری ایجاد می کنند که یک شبکه سخت 3D ایجاد کنند. اما منافذ آن برای ماکروفاژها و دیگر سلولها برای نفوذ بسیار کوچک است. جنیفر الیسهف، مهندس زیست پزشکی در جان هاپکینز، که عضو تیم ردی نبود، می گوید: "این زیست شناسی را تغییر می دهد." در نتیجه، ماکروفاژها سیگنال هایی را که منجر به اسکار بافت می شوند منتشر می کنند.

در حال حاضر، ردی و همکارانش راهی بهتر برای تقویت ژل HA ارائه کرده اند. آنها ابتدا نانوفیبرها را از یک پلیمر زیست تخریب پذیر ایجاد کردند که دهها سال در بخیه های حل کننده به نام پلی کاپرولاکتون استفاده میشد. سپس الیاف را تحت پوشش قرار دادند تا برخی از آنها حاوی مولکولهای لنگر طراحی شده برای اتصال به HA باشند. یک فرآیند چند ساعته، پیوند بین لنگرهای مولکولی و مولکول های HA را ایجاد کرد، ایجاد ژلی که به اندازه بافت نرم مقاوم بود. و به همان اندازه که یک بشکه از میلگرد بتن را تقویت می کند، ژل نیاز به حجم کمی از نانو فیبر دارد تا سخت شود. این مقدار کوچک به این معنی است که ژل هنوز به اندازه کافی بزرگ است تا سلولها به راحتی از طریق آن عبور کنند. ردی، می گوید: "شبکه سه بعدی، شباهت چشمگیری به ماتریکس خارج سلول بدن، داربست طبیعی برای بافت های سالم دارد."

برای آزمایش مواد خود، ردی و همکارانش آن را به خرگوش تزریق کردند که در آن برخی از چربی ها از بین رفته اند، قبل از اینکه مواد سخت شوند. ژل نه تنها سبب شکل دادن بافت از دست رفته شد، بلکه همانطور که ثابت شد، اما پس از آن، ماکروفاژها به راحتی نفوذ کردند و سیگنال هایی را منتشر کردند که سلول های تشکیل دهنده رگ های خون بکار گرفته شدند. محققان امروز در Science Translational Medicine گزارش دادند که حیوانات توانستند تکه های بافتی سرانگشتی را بازسازی کنند.

علی خادم حسینی، یک مهندس زیستی در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس، که در این تحقیق دخیل نبود، می گوید ژل جدید "به لحاظ علمی برتری دارد". او خاطرنشان می کند که بر خلاف ژل های دیگر، این یکی از عوامل رشد و دیگر مولکول های سیگنالینگ بیولوژیکی نیست، بلکه برای تأمین به خود بدن تکیه می کند. خادم حسینی می گوید این سادگی می تواند آماده سازی ژل را برای اداره غذا و داروی ایالات متحده آسان تر کند.

ژل همچنین می تواند به ترمیم بافت های نرم با عملکردهای خاص مانند سلول های عضلانی قلب کمک کند. محقق Hai-Quan Mao، متخصص مواد زیستی و عضو تیم جان هاپکینز، می گوید که محققان امیدوارند که ماتریکس را با سلول های بنیادی تشکیل دهنده بافت قلبی تغذیه کنند تا بافت آسیب دیده پس از حمله قلبی را ترمیم کند. این هنوز در مرحله تحقیق است در همین حال، محققان قبلا یک شرکت را برای تجاری سازی این فناوری به نام LifeSprout تشکیل داده اند.

***این داستان در بیان اینکه محققان با استفاده از یک ژل تزریقی جدید، نقص بافت تا 10 سانتیمتر مکعب در حیوانات را ترمیم کرده اند، نادرست است. نقص های بافتی یک سانتی متر مکعب بود یا در حدود اندازه انگشت انسان.

منبع:

sciencemag.org