محققان مهندسی نانوذرات متخلخلی را برای پزشکی ترمیمی توسعه می‌دهند
- لینک مفید:نانوذرات می‌توانند ایمونوتراپی(ایمن درمانی) سرطان را تقویت کنند
- بیشتر بدانید:چگونه نانوذرات ضد سرطان بیشتری را به محل مورد نیاز برسانیم
- بیشتر بخوانید:نانوذرات می‌توانند در درمان سکته مغزی کمک کنند
محققان مهندسی نانوذرات متخلخلی را برای پزشکی ترمیمی توسعه می‌دهند
سلول‌های بنیادی می‌توانند به انواع مختلفی از سلول‌ها در بدن تبدیل شوند. به عنوان مثال، هنگامی که فردی آسیب می‌بیند، سلول‌های بنیادی به محل آسیب می‌رسند و به بهبود بافت‌های آسیب‌دیده کمک می‌کنند.
فناوری نانوی جدیدی که توسط تیمی از محققان دانشگاه تگزاس A&M توسعه یافته است، می‌تواند با هدایت سلول‌های بنیادی به تشکیل بافت استخوانی، از پتانسیل بازسازی بدن بهره ببرد.
آخیلش ک. گاهاروار، دانشیار و عضو تأثیرگذار ریاست جمهوری در گروه مهندسی زیست‌پزشکی و عضو موسسه آمریکایی مهندسی پزشکی و زیستی، رهبری این تیم را بر عهده دارد.
محققان نانوذرات چارچوب آلی کووالانسی دوبعدی (COF) پایدار در آب را توسعه داده‌اند که می‌توانند تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی انسان را به سلول‌های استخوانی هدایت کنند.
به دلیل بلورینگی، ساختار متخلخل منظم و قابل تنظیم و سطح ویژه بالا، توجه به تحقیقاتی COFهای دوبعدی پلیمرهای آلی متخلخل معطوف شده است.
با این حال، دشواری پردازش COFها به مواد نانومقیاس همراه با پایداری ضعیف آنها، کاربرد آنها را در پزشکی ترمیمی و دارورسانی محدود کرده است و همچنین نیاز به رویکردهای جدیدی وجود دارد که پایداری فیزیولوژیکی کافی را برای این COFها فراهم کند و در عین حال زیست‌سازگاری آنها را حفظ کند.
تیم گاهاروار با ادغام آنها با پلیمرهای آمفی‌فیلیک، که ماکرومولکول‌هایی هستند که حاوی اجزای آبگریز و آبدوست هستند، پایداری هیدرولیتیک (آب) COFها را افزایش داده است. این رویکرد که قبلاً گزارش نشده است، به COFها قابلیت پراکندگی آب می‌دهد و کاربرد زیست‌پزشکی این نانوذرات را امکان‌پذیر می‌کند.
گاهاروار گفت: "تا آنجا که ما می‌دانیم، این اولین گزارشی است که توانایی COFها را در هدایت سلول‌های بنیادی به سمت بافت استخوان نشان می‌دهد. این فناوری جدید پتانسیل تأثیرگذاری بر درمان بازسازی استخوان را دارد."
محققان دریافتند که COF های دوبعدی حتی در غلظت‌های بالاتر، بر زنده ماندن و تکثیر سلول تأثیری ندارند.
آنها مشاهده کردند که این COF های دوبعدی، زیست‌فعالی نشان می‌دهند و سلول‌های بنیادی را به سمت سلول‌های استخوانی هدایت می‌کنند.
مطالعه اولیه نشان داد که شکل و اندازه این نانوذرات می‌تواند این زیست‌فعالی را ایجاد کند و برای درک مکانیسم آن، مطالعات عمیق‌تری باید انجام شود.
این نانوذرات بسیار متخلخل هستند و تیم گاهاروار از این ویژگی منحصر به فرد برای دارورسانی استفاده کرده است.
آنها توانستند داروی القاکننده‌ی استخوان به نام دگزامتازون را در ساختار متخلخل COF بارگذاری کنند تا تشکیل استخوان را بیشتر تقویت کنند.
سوکانیا بونیا، نویسنده‌ی ارشد این مطالعه و دانشیار پسادکترا در بخش مهندسی زیست‌پزشکی، گفت: «این نانوذرات می‌توانند رساندن داروها به سلول‌های بنیادی مزانشیمی انسان را که معمولاً در بازسازی استخوان استفاده می‌شوند، طولانی‌تر کنند. رساندن مداوم دارو منجر به افزایش تمایز سلول‌های بنیادی به سمت دودمان استخوانی شد و این تکنیک می‌تواند برای بازسازی استخوان مورد استفاده قرار گیرد.»
گاهاروار خاطرنشان کرد که با ارائه‌ی اثبات مفهوم، گام بعدی تیم در تحقیقاتش، ارزیابی این فناوری نانو در یک مدل بیمار خواهد بود.
ین یافته‌ها برای طراحی آینده‌ی مواد زیستی که می‌توانند مسیرهایی را برای بازسازی بافت و کاربردهای دارورسانی ارائه دهند، مهم هستند.
نتایج در مجله‌ی Advanced Healthcare Materials منتشر شده است. دیگر همکاران این تحقیق عبارتند از مانیش جایسوال، کانوار آبهای سینگ و کایوالیا دئو از دپارتمان مهندسی پزشکی دانشگاه تگزاس A&M.
تاریخ:1404/8/11
مهسا نعمتی
