گروهی از محققان کشورمان با استفاده از سلول های مزانشیمی و نانوذرات، هیدروژلی برای ترمیم استخوان های از دست رفته ساخته اند که می تواند یون های اکسیژن و منیزیم را آزاد کند.
به گزارش ایسنا، مینا ملکی که این پروژه را با عنوان تمایز استونی سلول های بنیادی مزانشیمی در داربست هیدروژلی با قابلیت آزادسازی یون های اکسیژن و منیزیم به سرپرستی دکتر رضا کریمی سفلو و به سرپرستی دکتر. اکبر مجری کارخانا از دانشگاه امیرکبیر گفت: در سرطان استخوان پس از عمل تومور، قسمتی از ساختار استخوانی خالی ایجاد می شود یا بخشی از استخوان بر اثر حوادث رانندگی از بین می رود. پیوند استخوان برای بستن این شکاف ها لازم است.
وی با بیان اینکه این گرافت های استخوانی از بدن فرد یا کاندید گرفته می شود، تصریح کرد: این پیوندهای استخوانی که از بدن گرفته می شود محدودیت های زیادی دارد. زیرا برداشتن قسمت زیادی از استخوان های فرد امکان پذیر نیست و از طرفی پیوند استخوان از بدن فرد دیگری منجر به پس زدن بافت توسط سیستم ایمنی و در نهایت عفونت های گسترده می شود.
ملکی خاطرنشان کرد: مهندسی بافت برای غلبه بر این محدودیت ها به دنبال بهره برداری از تمایز و تبدیل سلول های بنیادی به استخوان از طریق تولید داربست و به کمک سلول های بنیادی است.
مجری طرح با اشاره به اجرای یک پروژه تحقیقاتی در این زمینه تصریح کرد: در این بررسی ها موفق شدیم از مواد طبیعی و ارزان قیمت موجود در داخل کشور، یعنی درجه سانتیگراد دمای بدن، هیدروژل تولید کنیم. ، تبدیل به ژل می شود و می تواند حفره خالی را کاملا پر کند.
به گفته وی، این هیدروژل در واقع یک محیط امن برای سلول های بنیادی است. زیرا این سلول ها از بافت چربی استخراج و وارد هیدروژل شدند.
این دانشجوی دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: تاکنون یک مقاله علمی در مجلات و کنفرانس های معتبر بین المللی و دو مقاله علمی پژوهشی دیگر در این زمینه به چاپ رسیده است. وی خاطرنشان کرد: طراحی فنی این هیدروژل به گونه ای است که سلول های بنیادی آن تا زمان تشکیل رگ ها اکسیژن را به بافت می رسانند.
از طرفی یون های منیزیم که به صورت کنترل شده آزاد می شوند باعث تمایز سلول های استخوانی می شوند. برای این منظور از روشی برای تولید نانوذرات پراکسید منیزیم استفاده کردیم که در شرایط پیچیده بدن به صورت کنترل شده به اکسیژن و منیزیم تبدیل می شوند.
وی با تاکید بر اینکه برای تهیه حامل های نگهدارنده این نانوذرات در هیدروژل ها از روشی کاملاً جدید استفاده شده است، یادآور شد: اگرچه این روش ساده است، اما مواد به کار رفته در حامل نیز کاملاً با بدنه و سلول ها سازگار است. از این مواد به طور کامل حذف شده و هیچ ماده سمی باقی نمی ماند.
ملکی در خصوص روش ساخت این هیدروژل گفت: در فاز اول به ماده ای نیاز داشتیم که اکسیژن کافی و کافی در اختیار سلول ها قرار دهد و سلول ها را برای تشکیل سریعتر رگ های خونی تحریک کند و در نهایت از پراکسید منیزیم استفاده کردیم. یون ها می توانند سلول های بنیادی را برای تمایز به سلول های استخوانی و تشکیل رگ های خونی تحریک کنند. از سوی دیگر، اکسیژن نیز از طریق این نانوذرات آزاد می شود.
مجری طرح با بیان اینکه این نانوذرات باید به روش خاصی ساخته می شد تا این مواد در مقادیر مورد نظر و مورد نیاز سلول تامین شود، توضیح داد: با این حال چالش بعدی تولید حامل مناسب برای این نانوذرات بود.
مواد به کار رفته در ساخت ساپورت باید در تشکیل بافت استخوانی جدید به طور کامل از بین رفته و مواد سمی از خود بر جای نگذارند و از سوی دیگر وظیفه آزادسازی منیزیم و اکسیژن را به خوبی انجام دهند. بالاخره موفق شدیم یک اپراتور کاملا جدید با امکانات مورد نظر بسازیم.
به گفته این محقق، این هیدروژل را می توان در بخش های جراحی استخوان و پیوند استخوان، بخش های زیبایی و صنعت داروسازی برای دارورسانی هدفمند استفاده کرد. این هیدروژل می تواند جایگزینی برای قطعات استخوانی از دست رفته از طریق تولید بافت استخوانی طبیعی توسط سلول های بنیادی و استفاده از حامل ها برای دارورسانی هدفمند باشد.