هیدروژلی که می‌تواند جایگزین غضروف طبیعی شود

ايسنا/ محققان يک دانشگاه آمريکايي موفق به توليد يک هيدروژل شده‌اند که مي‌تواند جايگزين غضروف زانوهاي آسيب ديده باشد. غضروف‌ نقش مهمي در عملکرد زانوها بازي مي‌کند. اما متاسفانه هنگامي‌ که آسيب‌ ديده و يا فرسوده شود، ترميم آن دشوار است. محققان دانشگاه "دوک"(Duke) يک هيدروژل جديد ساخته‌اند که به اندازه‌اي قوي است که مي‌تواند مانند غضروف طبيعي، نيروها را تحمل کند. زانو مهم‌ترين بخش بدن براي تحمل فشار است. بنابراين غضروف زانو بايد به اندازه‌اي قوي باشد که وزن يک فرد را تحمل کند. در عين حال، اين غضروف بايد در برابر فشارهاي وارده در هر گامي که برمي‌داريم، به اندازه کافي نرم باشد. ولي زماني‌ که اين ماده مفيد در بدن آسيب مي‌بيند يا پس از چندين دهه استفاده، از بين مي‌رود، به خوبي بهبود نمي‌يابد. به اين ترتيب گاهي اوقات تنها کاري که بايد انجام شود، تعويض کامل زانو است. گرچه که قطعا هيچ کدام از اين راهکارها به خوبي زانوي اصلي نخواهد بود. مدت‌ زمان زيادي است که محققان هيدروژل‌ها را به عنوان يک ماده جايگزين براي غضروف مورد مطالعه قرار داده‌اند. هيدروژل‌ها طبقه‌اي متنوع از مواد هستند که همان طور که از اسم آنها پيداست، ژلي هستند که ماده اصلي تشکيل‌ دهنده آنها آب است. استفاده از اين مواد در پزشکي در حال افزايش است که از ميان آنها مي‌توان به کمک به بهبود زخم‌ها، قطع خونريزي و حتي تحريک رشد مجدد بافت‌ها اشاره کرد. با پژوهش جديد محققان دانشگاه "دوک" ممکن است اين ايده قوي‌تر شود که هيدروژل‌ها را مي‌توان به عنوان جايگزين غضروف‌ در زانوها استفاده کرد. تاکنون هيدروژل‌ها براي حمايت از وزن بالا بسيار ضعيف بوده‌اند. اما حال، محققان دانشگاه دوک مدعي شدند که نسخه جديدي از موادي ساخته‌اند که داراي خواص مکانيکي غضروف است. اين هيدروژل جديد از چندين شبکه رشته‌هاي پليمري تشکيل شده که به دور يکديگر بافته شده‌اند. يکي از اين شبکه‌ها از رشته‌هاي کششي تشکيل شده است. در حالي‌ که شبکه دوم محکم‌تر بوده و رشته‌هايي با بار منفي دارد. شبکه سوم هم حاوي الياف سلولوز، براي تقويت ساختار است. همه اين شبکه‌ها در کنار هم به هيدروژل اين امکان را مي‌دهند که پس از کشيده يا فشرده شدن، به شکل اصلي خود بازگردد. الياف سلولوزي در برابر کشيدن مقاومت مي‌کند و باعث مي‌شود مواد از هم جدا نشوند. در همين حال، شبکه پليمري سفت و محکم هم در برابر نيروهاي فشاري، به عقب رانده مي‌شود. زيرا رشته‌هاي با بار منفي همديگر را دفع مي‌کنند. "فيچن يانگ"(Feichen Yang) محقق پروژه اظهار کرد، ترکيب اين مولفه‌ها قابليت انعطاف، استحکام و در نتيجه قدرت را در هيدروژل ايجاد مي‌کند. در آزمايشات، تيم تحقيقاتي، توانايي‌هاي هيدروژل جديد را نشان دادند که طي آن يک ديسک از مواد به اندازه سکه را آزمايش کردند که نتيجه آزمايش نشان داد اين ديسک توانست بدون از دست رفتن شکل خود، تا ۴۵ کيلوگرم وزن را تحمل کند. در نهايت اين هيدروژل توانست به اندازه غضروف واقعي در برابر سايش مقاوم باشد. تيم تحقيقاتي پروژه معتقدند که اين هيدروژل مي‌تواند نويدبخش جايگزيني براي غضروف‌ زانوهاي آسيب ديده باشد. البته استفاده باليني هيدروژل چند سال ديگر زمان نياز خواهد داشت. نتايج اين پژوهش در مجله "Advanced Functional Materials" انتشار يافت.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد

instagram.com/akharinkhabar