طور علماء من جامعة ماكجيل مادة حيوية قوية بما يكفي لإصلاح القلب والعضلات والحبال الصوتية ، مما يمثل تقدمًا كبيرًا في الطب التجديدي.
غالبًا ما يواجه الأشخاص الذين يتعافون من تلف القلب رحلة طويلة وصعبة، يعد الشفاء تحديًا بسبب الحركة المستمرة للأنسجة التي يجب أن تصمد أمام دقات القلب وينطبق الشيء نفسه على الحبال الصوتية ، حتى الآن لم تكن هناك مادة قابلة للحقن قوية بما يكفي للوظيفة “، كما يقول جوانجيو باو ، طالب دكتوراه في قسم الهندسة الميكانيكية في جامعة ماكجيل.
قام الفريق بقيادة البروفيسور لوك مونغو والأستاذ المساعد جيانيو لي بتطوير هيدروجيل جديد قابل للحقن لإصلاح الجروح. الهيدروجيل 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.
يقول جوانجيو باو: “النتائج واعدة ، ونأمل أن يتم استخدام الهيدروجيل الجديد يومًا ما كغرسة لاستعادة صوت الأشخاص الذين يعانون من الحبال الصوتية التالفة ، على سبيل المثال الناجين من سرطان الحنجرة”.
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 الحمل.
“لقد كنا متحمسين للغاية لرؤيتها تعمل بشكل مثالي في اختبارنا. قبل عملنا ، لم يكن أي هيدروجيل قابل للحقن يمتلك المسامية العالية والمتانة في نفس الوقت. لحل هذه المشكلة ، قدمنا بوليمرًا مكونًا للمسام إلى صيغتنا “، كما يقول جوانجيو باو.
يقول العلماء إن الابتكار يفتح أيضًا طرقًا جديدة لتطبيقات أخرى مثل توصيل الأدوية وهندسة الأنسجة وإنشاء أنسجة نموذجية لفحص الأدوية. يتطلع الفريق حتى إلى استخدام تقنية الهيدروجيل لإنشاء الرئتين لاختبار أدوية COVID-19 .
“يسلط عملنا الضوء على تآزر علوم المواد والهندسة الميكانيكية والهندسة الحيوية في إنشاء مواد حيوية جديدة بأداء غير مسبوق. قال البروفيسور جيانيو لي ، الذي يشغل منصب كرسي البحث الكندي في مجال المواد الحيوية وصحة الجهاز العضلي الهيكلي ، “إننا نتطلع إلى ترجمتها إلى العيادة”.
