ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Νέος επίδεσμος Nanofiber για αποτελεσματική επούλωση πληγών

Πρόσφατες μελέτες έχουν αναπτύξει νέους επιδέσμους τραυμάτων που επιταχύνουν την επούλωση και βελτιώνουν την αναγέννηση των ιστών στα τραύματα.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια πολύ σημαντική πτυχή της επούλωσης πληγών στα τέλη της δεκαετίας του 1970, όταν η κατανόηση αυτής της διαδικασίας βρισκόταν σε πολύ πρώιμο στάδιο. Διαπιστώθηκε ότι τυχόν πληγές που προέκυψαν σε ένα μωρό πριν από τον έβδομο μήνα της εγκυμοσύνης δεν άφησαν σημάδια και ότι υπάρχει γρήγορη επούλωση ουλών στην πρώιμη ανάπτυξη των εμβρύων. Αυτό οδήγησε τους ερευνητές να προσπαθήσουν να αναδημιουργήσουν ή να αναπαράγουν αυτές τις μοναδικές ιδιότητες του δέρματος του εμβρύου που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αναγεννητική ιατρική. Το δέρμα του εμβρύου είναι γνωστό ότι έχει πολύ υψηλά επίπεδα μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται φιμπρονεκτίνη. Αυτή η πρωτεΐνη φιμπρονεκτίνη γενικά συναρμολογείται σε μια εξωκυτταρική μήτρα η οποία με τη σειρά της βοηθά ή μάλλον προάγει τη δέσμευση και την προσκόλληση των κυττάρων. Αυτό που είναι μοναδικό είναι ότι αυτή η ιδιότητα είναι πολύ αποκλειστική για το εμβρυϊκό δέρμα και δεν βρίσκεται σε ενήλικα κύτταρα. Για την περαιτέρω επεξεργασία αυτής της ιδιότητας, η πρωτεΐνη φιμπρονεκτίνης έχει δύο μοναδικές δομές σφαιρικές και ινώδεις. Η σφαιρική δομή, δηλαδή η σφαιρική σε σχήμα βρίσκεται στο αίμα, ενώ οι ιστοί στο σώμα είναι ινώδεις. Οι φιμπρονεκτίνες θεωρούνταν πάντα ως πιθανοί καλοί υποψήφιοι την επούλωση των πληγών αλλά η παραγωγή ινωδών φιμπρονεκτινών παρέμεινε μια πρόκληση μέχρι στιγμής.Σε διπλές μελέτες που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα, οι ερευνητές έδωσαν πληροφορίες για δύο διαφορετικούς τύπους νανοΐνες επιδέσμους που χρησιμοποιούν φυσικές πρωτεΐνες σε φυτά και ζώα. Αυτοί οι επίδεσμοι διαφημίζονται ως πολύ αποτελεσματικοί στην επούλωση και την εκ νέου ανάπτυξη ιστού σε μια πληγή. Αυτές οι τρέχουσες μελέτες έχουν πρωτοστατήσει στη δυνατότητα δημιουργίας και ανάπτυξης νανοϊνών για την επούλωση πληγών. Η όλη ιδέα των συγγραφέων ήταν να δημιουργήσουν επιδέσμους με στόχο την ανάπτυξη θεραπευτικών μεθόδων για τις πληγές, ειδικά αυτές που προκαλούνται κατά τη διάρκεια του πολέμου. Η επούλωση τέτοιων πληγών είναι μια επώδυνη διαδικασία και δεν εξυπηρετείται από τα θεραπευτικά τραύματα που είναι διαθέσιμα σήμερα.

Στην πρώτη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Βιοϋλικά, ερευνητές από το Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) και το Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering έχουν κατασκευάσει ινώδη ινονεκτίνη σε μια πλατφόρμα που ονομάζεται Rotary Jet-Spinning (RJS), που αναπτύχθηκε στο σπίτι1. Έχουν περιγράψει α καλύπτω τις πληγές χρησιμοποιώντας εμβρυϊκό ιστό. Η διαδικασία των 2 σταδίων ήταν απλή κατά την οποία πρώτα ένα υγρό διάλυμα πολυμερούς (εδώ, σφαιρική φιμπρονεκτίνη διαλυμένη σε διαλύτη) φορτώνεται σε μια δεξαμενή και ωθείται σε ένα μικροσκοπικό άνοιγμα με μια φυγόκεντρη δύναμη καθώς αυτή η μηχανή περιστρέφεται. Όταν αυτό το διάλυμα φεύγει από τη δεξαμενή, ο διαλύτης εξατμίζεται και τα πολυμερή στερεοποιούνται. Αυτή η ισχυρή φυγόκεντρος δύναμη ξεδιπλώνει τη σφαιρική φιμπρονεκτίνη σε μικρές, λεπτές ίνες (λιγότερο από ένα μικρόμετρο σε διάμετρο). Αυτές οι ίνες μπορούν να συλλεχθούν με μακιγιάζ ή επίδεσμους. Οι δοκιμές σε ζώα έδειξαν ότι οι πληγές που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με αυτόν τον νέο επίδεσμο ινονεκτίνης έδειξαν 84 τοις εκατό αποκατάσταση του ιστού του δέρματος μέσα σε μόλις 20 ημέρες, ενώ οι κανονικοί επίδεσμοι αποκατέστησαν το 55.6 τοις εκατό. Η λειτουργία αυτού του επιδέσμου έχει εξηγηθεί καλά. Ο επίδεσμος ενσωματώνεται στην πληγή και λειτουργεί σαν ένα διδακτικό ικρίωμα που στη συνέχεια επιτρέπει σε διαφορετικά βλαστοκύτταρα να πραγματοποιήσουν την απαραίτητη αναγέννηση και βοήθεια για τη διαδικασία επούλωσης των ιστών στο τραύμα. Το υλικό τελικά απορροφάται από τον οργανισμό. Τα τραύματα που θεραπεύονται με αυτόν τον επίδεσμο φιμπρονεκτίνης έχουν πολύ φυσιολογικό επιδερμικό πάχος και επίσης δερματική αρχιτεκτονική. Ακόμη και τα μαλλιά αναπτύχθηκαν στην περιοχή του τραύματος αφού επουλώθηκαν. Αυτό είναι ένα μεγάλο επίτευγμα γιατί η αναγέννηση των μαλλιών παραμένει μια από τις κύριες προκλήσεις στον τομέα της επούλωσης πληγών. Σε σύγκριση με τις τυπικές διαδικασίες αναγέννησης του δέρματος, αυτή η διαδικασία επιδιόρθωνε αποτελεσματικά τον ιστό και επίσης αναγέννησε τον θύλακα της τρίχας χρησιμοποιώντας την ικανότητα ενός μόνο υλικού. Προφανώς, μια τέτοια προσέγγιση έχει σημαντικά πλεονεκτήματα για τη μετάφραση της έρευνας σε πραγματική χρήση. Αυτοί οι επίδεσμοι φιμπρονεκτίνης μπορεί να είναι κατάλληλοι και χρήσιμοι για μικρές πληγές, ειδικά στο πρόσωπο και τα χέρια, όπου είναι σημαντικό να αποφευχθούν τυχόν ουλές.

Στη δεύτερη μελέτη τους που δημοσιεύτηκε στο Προηγμένα Υλικά Υγείας, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια νανοΐνα με βάση τη σόγια που προάγει την επούλωση των πληγών2. Η πρωτεΐνη σόγιας περιέχει, πρώτον, μόρια που μοιάζουν με οιστρογόνα (τα οποία έχει αποδειχθεί ότι επιταχύνουν την επούλωση των πληγών) και δεύτερον, βιοενεργά μόρια που συμβάλλουν στην κατασκευή και υποστήριξη των ανθρώπινων κυττάρων στο σώμα. Αυτοί οι τύποι μορίων χρησιμοποιούνται συνήθως στην αναπαραγωγική ιατρική. Είναι πολύ ενδιαφέρον ότι κάθε φορά που τα επίπεδα οιστρογόνων είναι υψηλότερα στο σώμα μιας γυναίκας, τα κοψίματα ή οι μώλωπες επουλώνονται πιο γρήγορα. Αυτός είναι ο λόγος που οι έγκυες γυναίκες θεραπεύονται πιο γρήγορα επειδή έχουν τόσο υψηλά οιστρογόνα. Αυτός είναι επίσης ο λόγος που ένα αγέννητο μωρό μέσα στη μήτρα εκφράζει επούλωση πληγών χωρίς ουλές λόγω των υψηλών επιπέδων οιστρογόνων που υπάρχουν. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το ίδιο RJS για να περιστρέψουν εξαιρετικά λεπτές ίνες σόγιας σε επιδέσμους τραυμάτων. Αυτά τα πειράματα έδειξαν επίσης ότι οι επίδεσμοι με βάση τη σόγια και την κυτταρίνη στις πληγές εμφανίζουν 72 τοις εκατό αυξημένη και βελτιωμένη επούλωση, σε σύγκριση με μόνο 21 τοις εκατό σε πληγές χωρίς αυτό το επίθεμα πρωτεΐνης σόγιας να τις κάνει εξαιρετικά υποσχόμενες. Αυτοί οι επίδεσμοι είναι φθηνοί και επομένως ιδανικοί για χρήση σε μεγάλη κλίμακα, για παράδειγμα για θύματα εγκαυμάτων. Τέτοια οικονομικά ικριώματα θεωρούνται αποκάλυψη και έχουν τεράστιες δυνατότητες για αναγεννητικά, ειδικά για την πολιτοφυλακή, επιδέσμους κάτω από την ομπρέλα της τεχνολογίας νανοϊνών. Το Γραφείο Ανάπτυξης Τεχνολογίας του Χάρβαρντ προστατεύει την πνευματική ιδιοκτησία που σχετίζεται με αυτά τα έργα και διερευνά ευκαιρίες εμπορευματοποίησης.

***

{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}

Πηγές)

1. Chantre CO et al. 2018. Οι νανοΐνες φιμπρονεκτίνης σε κλίμακα παραγωγής προάγουν το κλείσιμο του τραύματος και την επιδιόρθωση των ιστών σε ένα δερματικό μοντέλο ποντικιού. Βιοϋλικά. 166 (96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006

2. Ahn S et al. 2018. Ικριώματα από νανοΐνες πρωτεΐνης σόγιας/κυτταρίνης που μιμούνται την εξωκυτταρική μήτρα του δέρματος για ενισχυμένη επούλωση πληγών. Προηγμένα Υλικά Υγείαςhttps://doi.org/10.1002/adhm.201701175

Ομάδα SCIEU
Ομάδα SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Σημαντική πρόοδος στην επιστήμη. Επιπτώσεις στην ανθρωπότητα. Μυαλά που εμπνέουν.

Εγγραφείτε στο newsletter μας

Για ενημέρωση με όλες τις τελευταίες ειδήσεις, προσφορές και ειδικές ανακοινώσεις.

Τα πιο δημοφιλή άρθρα

Το μικρότερο οπτικό γυροσκόπιο

Μηχανικοί κατασκεύασαν το πιο μικροσκοπικό γυροσκόπιο με αίσθηση φωτός που...

The Fireworks Galaxy, NGC 6946: Τι κάνει αυτόν τον γαλαξία τόσο ιδιαίτερο;

Η NASA δημοσίευσε πρόσφατα την εντυπωσιακή φωτεινή εικόνα του...

Treasure of Villena: Δύο τεχνουργήματα από εξωγήινο μετεωριτικό σίδηρο

Μια νέα μελέτη δείχνει ότι τα δύο αντικείμενα από σίδηρο...
- Διαφήμιση -
94,669ΑνεμιστήρεςΑρέσει
47,715οπαδούςΑκολουθώ
1,772οπαδούςΑκολουθώ
30ΣυνδρομητέςΕγγραφείτε