طور علماء من جامعة ماكجيل مادة حيوية قوية بما يكفي لإصلاح القلب والعضلات والحبال الصوتية، من خلال الجمع بين المعرفة بالكيمياء والفيزياء والبيولوجيا والهندسة مما يمثل تقدمًا كبيرًا في الطب المتجدد.

غالبًا ما يواجه الأشخاص المتعافين من تلف القلب رحلة طويلة وصعبة. ويعد الشفاء تحديًا بسبب الحركة المستمرة للأنسجة التي يجب أن تصمد أمام نبضات القلب. وينطبق الشيء نفسه على الحبال الصوتية. حيث قال قوانغيو باو، مرشح الدكتوراه في قسم الهندسة الميكانيكية في جامعة ماكجيل: “ حتى الآن لم تكن هناك مادة قابلة للحقن و قوية بما يكفي لهذه الوظيفة ”.

قام الفريق بقيادة الأستاذ لوك مونغو والأستاذ المساعد جيانيو لي بتطوير هيدروجيل جديد قابل للحقن لإصلاح الجروح. والهيدروجيل هو نوع من المواد الحيوية التي توفر مساحة للخلايا لتعيش وتنمو. بمجرد حقنها في الجسم، تشكل المادة الحيوية بنية مستقرة مسامية تسمح للخلايا الحية بالنمو أو المرور لإصلاح الأعضاء المصابة.

وأضاف قوانغيو باو: “النتائج واعدة، ونأمل أن يتم استخدام الهيدروجيل الجديد يومًا ما كزراعة لاستعادة صوت الأشخاص الذين يعانون من تلف الحبال الصوتية،  كالناجين من سرطان الحنجرة”.

اختبار فعاليته ووضعه تحت الدراسة

اختبر العلماء متانة هيدروجيلهم في آلة طوروها لمحاكاة الميكانيكا الحيوية الشديدة للأحبال الصوتية البشرية. بالاهتزاز بمعدل 120 مرة في الثانية لأكثر من 6 ملايين دورة، ظلت المادة الحيوية الجديدة سليمة بينما تتكسر الهلاميات المائية القياسية الأخرى إلى أجزاء غير قادرة على التعامل مع إجهاد الحِمل.

وأضاف جوانغيو باو: “لقد كنا سعداء للغاية برؤيتها تعمل بشكل مثالي أثناء اختبارنا لها، لم يكن أي هيدروجيل قابل للحقن يمتلك المسامية العالية والمتانة في نفس الوقت قبل بحثنا هذا ولحل هذه المشكلة، أضفنا بوليمرًا مكونًا للمسام إلى صيغتنا”.

يقول العلماء إن الابتكار يفتح أيضًا طرقًا جديدة لتطبيقات أخرى مثل توصيل الأدوية وهندسة الأنسجة وإنشاء أنسجة نموذجية لفحص الأدوية. ويتطلع الفريق إلى استخدام تقنية الهيدروجيل لإنشاء رئتين من أجل اختبار أدوية COVID-19.

وقال الأستاذ جيانيو لي ، الذي يشغل كرسي الأبحاث الكندي في المواد الحيوية وصحة العضلات والعظام : “يسلط عملنا الضوء على تآزر علوم المواد والهندسة الميكانيكية والهندسة الحيوية في إنشاء مواد حيوية جديدة بأداء غير مسبوق ونتطلع إلى تطبيقها في العيادة”.

المصدر : https://www.sciencedaily.com

ترجمة: شريفة عسيري

مراجعة : حنان صالح