ژل نجات‌بخش؛ اکسیژن‌رسانی به زخم‌های التیام‌ناپذیر برای جلوگیری از قطع عضو

ایرنا/تهران- ایرنا- پیری جمعیت و افزایش دیابت باعث شده زخم‌های مزمن (زخم‌هایی که چند ماه طول می‌کشد تا بهبود یابند) به یک بحران جهانی تبدیل شوند؛ زخم‌هایی که از هر پنج مورد، یکی به قطع عضو منجر می‌شود.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، ژل نرم و انعطاف‌پذیری ساخته‌اند که با تولید مداوم اکسیژن در عمق بافت، روند بهبود را فعال می‌کند و می‌تواند جان میلیون‌ها نفر را از قطع عضو نجات دهد.

---

بازار

---

زخم‌هایی که پس از گذشت بیش از یک ماه بهبود نمی‌یابند، زخم مزمن نامیده می‌شوند. سالانه حدود ۱۲ میلیون نفر در جهان به این زخم‌ها مبتلا می‌شوند و از هر پنج بیمار، یک نفر در نهایت به قطع عضو نیاز پیدا می‌کند.

ایمان نوشادی، دانشیار مهندسی زیستی دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید و سرپرست این پژوهش، می‌گوید: زخم‌های مزمن خودبه‌خود خوب نمی‌شوند. چهار مرحله برای بهبود وجود دارد که عبارت‌اند از: التهاب، رگ‌زایی، بازسازی و ترمیم. در هر یک از این مراحل، نبود اکسیژن کافی یک مشکل بزرگ است.

هنگامی که اکسیژن هوا یا خون نمی‌تواند به عمق بافت آسیب‌دیده نفوذ کند، بافت دچار هیپوکسی (کم‌اکسیژنی) و روند طبیعی بهبود مختل می‌شود. پژوهشگران برای حل این مشکل، ژلی ساخته‌اند که اکسیژن تولید می‌کند. نتایج این مطالعه در مجله کامیونیکِیشِنز متریالز/ Communications Materials منتشر شده است.

کارخانه اکسیژن در مقیاس مولکولی

این ژل نرم و انعطاف‌پذیر از آب و مایعی بر پایه کولین ساخته شده که خاصیت ضدباکتریایی دارد و برای بدن بی‌خطر است. وقتی این ژل با یک باتری کوچک (مشابه باتری سمعک) جفت می‌شود، به یک دستگاه الکتروشیمیایی کوچک تبدیل می‌گردد که مولکول‌های آب را می‌شکافد و اکسیژن آزاد می‌کند.

برخلاف درمان‌هایی که فقط اکسیژن را به سطح زخم می‌رسانند، این ژل با شکل زخم تطبیق پیدا می‌کند و به عمیق‌ترین نقاطی که اکسیژن کمتری دارند و خطر عفونت در آن‌ها زیاد است، نفوذ می‌کند. ژل پیش از سفت‌شدن، دقیقاً درون حفره‌های بافت آسیب‌دیده قالب‌گیری می‌شود.

نکته مهم دیگر این است که اکسیژن‌رسانی مداوم است. رگ‌زایی چند هفته طول می‌کشد، پس دوزهای کوتاه اکسیژن کافی نیستند. این سامانه جدید می‌تواند تا یک ماه به طور پایدار اکسیژن برساند و زخم التیام‌ناپذیر را به زخمی عادی تبدیل کند.

نتایج امیدوارکننده در مدل‌های حیوانی

در آزمایش روی موش‌های دیابتی و مسن (که زخم‌هایشان شباهت زیادی به زخم‌های مزمن انسانی دارد)، زخم‌هایی که درمان نشدند، بهبود نیافتند و اغلب کشنده بودند؛ اما با استفاده از این ژل و تعویض هفتگی آن، زخم‌ها در حدود ۲۳ روز بسته شدند و موش‌ها زنده ماندند.

پرنس دیوید اوکورو (Prince David Okoro)، دانشجوی دکترای مهندسی زیستی و یکی از نویسندگان مقاله، می‌گوید: می‌توان این ژل را به‌صورت محصولی تولید کرد که نیاز به تعویض دوره‌ای داشته باشد.

فراتر از اکسیژن‌رسانی

مواد تشکیل‌دهنده این ژل یک مزیت دیگر هم دارد: کولین (ماده اصلی تشکیل‌دهنده) خاصیت تنظیم دستگاه ایمنی و کاهش التهاب دارد. زخم‌های مزمن معمولاً با انبوهی از مولکول‌های ناپایدار به نام گونه‌های فعال اکسیژن پر می‌شوند که به سلول‌ها آسیب می‌زنند و التهاب را طولانی می‌کنند.

این ژل با تأمین اکسیژن پایدار از یک سو و مهار واکنش بیش ازحد ایمنی از سوی دیگر، تعادل را به بافت بازمی‌گرداند.

اوکورو توضیح می‌دهد: پانسمان‌هایی وجود دارند که مایعات را جذب می‌کنند یا مواد ضدباکتری آزاد می‌کنند، اما هیچ‌کدام مشکل اصلی یعنی کم‌اکسیژنی را حل نمی‌کنند. ما مستقیماً به سراغ ریشه مشکل رفته‌ایم.

از زخم تا ساخت اندام‌های آینده

کاربرد این فناوری فقط به زخم محدود نمی‌شود. کمبود اکسیژن و مواد مغذی یکی از چالش‌های اصلی در تلاش برای رشد بافت‌ها و اندام‌های مصنوعی است؛ هدفی که آزمایشگاه دکتر نوشادی دنبال می‌کند.

نوشادی توضیح می‌دهد: وقتی ضخامت بافت افزایش می‌یابد، نفوذ مواد ضروری به عمق آن سخت می‌شود و سلول‌ها شروع به مردن می‌کنند. این طرح را می‌توان پلی به سوی ساخت و حفظ اندام‌های بزرگ‌تر برای افرادی که به آن‌ها نیاز دارند، دید.

چالش‌های اجتماعی در برابر نوآوری علمی

بایشالی کانجیلال (Baishali Kanjilal)، مهندس زیستی و یکی دیگر از نویسندگان مقاله، به عواملی اشاره می‌کند که ریشه در سبک زندگی و جامعه دارند و این ژل تأثیری در رفع آن‌ها ندارد؛ از جمله افزایش دیابت، پیری جمعیت و کم‌تحرکی. او می‌گوید: ریشه‌یابی مشکلات اجتماعی سخت است، اما این نوآوری فرصتی است برای کاهش قطع عضو و بهبود کیفیت زندگی.

سخن پایانی

میلیون‌ها نفر در جهان زخم‌هایی دارند که چند ماه طول می‌کشد تا بهبود یابند و بسیاری از آن‌ها نیز در نهایت به قطع عضو منجر می‌شود. پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا ژلی ساخته‌اند که با تولید مداوم اکسیژن در عمق زخم، روند بهبود را فعال می‌کند. این ژل در آزمایش روی حیوانات، زخم‌های صعب‌العلاج را ظرف ۲۳ روز ترمیم کرد. قدم بعدی، آزمایش روی انسان و تبدیل آن به محصولی است که روزی در هر داروخانه‌ای یافت شود.

🔹"آخرین خبر" در روبیکا
🔹"آخرین خبر" در ایتا
🔹"آخرین خبر" در بله