ساخت هیدروژل تزریقی از ماست برای تسریع ترمیم بافت‌ها

هیدروژل ماست: نوآوری در مهندسی زیست‌پزشکی

این تحقیق پیشگامانه که در ژورنال علمی Matter منتشر شده است، توسط «سانتیاگو کورئا»، استادیار مهندسی زیست‌پزشکی دانشگاه کلمبیا و تیم همکارش انجام گرفته است. آن‌ها پلتفرمی برای طراحی هیدروژل‌های تزریقی زیست‌فعال توسعه داده‌اند که در آن، EVهای استخراج‌شده از شیر نقش محوری ایفا می‌کنند.

ذرات EV قادر به حمل سیگنال‌های بیولوژیکی پیچیده از جمله پروتئین‌ها و مواد ژنتیکی هستند و به عنوان پل ارتباطی میان سلول‌ها عمل می‌کنند. در این پژوهش، محققان سیستمی را طراحی کرده‌اند که در آن EVها هم به عنوان ماده فعال زیستی و هم به عنوان جزء ساختاری ژل عمل می‌کنند. با استفاده از EVهای حاصل از ماست، آن‌ها توانستند بر محدودیت‌های معمول در استخراج این ذرات غلبه کرده و ماده‌ای تولید کنند که هم از نظر مکانیکی شبیه بافت زنده است و هم به طور فعال با سلول‌های اطراف تعامل دارد.

«این پروژه با یک سؤال ساده شروع شد؛ چگونه می‌توان ژل‌هایی بر پایه EV ساخت؟ ماست ابزار ساده‌ای در اختیارمان گذاشت، اما چیزی فراتر از یک مدل آزمایشگاهی بود. این ذرات پتانسیل ترمیمی ذاتی دارند که می‌تواند به درمان‌های در دسترس و نوین منجر شود.»

سانتیاگو کورئا

کاربردها و نتایج اولیه

پژوهشگران همچنین نشان داده‌اند که این پلتفرم با EVهای مشتق از سلول‌های پستانداران و باکتری‌ها نیز سازگار است. این ویژگی، امکان استفاده از آن را در کاربردهای متنوعی در پزشکی ترمیمی و درمان زخم فراهم می‌آورد. ساختار ژل به گونه‌ای طراحی شده که سیگنال‌های زیستی این ذرات را به صورت پایدار آزاد می‌کند و از آنجا که تزریقی است، می‌توان آن را مستقیماً در محل آسیب وارد کرد.

نتایج اولیه آزمایش‌ها حاکی از آن است که این ژل‌ها زیست‌سازگار هستند. در کمتر از یک هفته، در موش‌های دارای سیستم ایمنی فعال، این ژل‌ها باعث شکل‌گیری رگ‌های خونی جدیدی شده‌اند که مرحله‌ای حیاتی در روند ترمیم بافت به شمار می‌رود. علاوه بر این، این ژل محیط ایمنی خاصی ایجاد می‌کند که سرشار از سلول‌های ضدالتهابی است و می‌تواند نقش مهمی در فرآیند ترمیم ایفا کند.