ضمادات جروح جديدة تسرع الشفاء وتحسن تجدد الأنسجة

طور الباحثون ضمادات جروح جديدة تسرع بشكل كبير عملية الشفاء وتحسن تجدد الأنسجة، حيث يتم استخدام نوعين مختلفين من ضمادات ألياف النانو، المستخلصة من البروتينات التي تحدث بشكل طبيعي في النباتات والحيووانات، لتعزيز نسيج الشفاء وتعزيز إعادة النمو .

تسرع ضمادات الجروح الجديدة الشفاء وتحسن تجدد الأنسجة
قام باحثون من كلية هارفارد جون باولسون للهندسة والعلوم التطبيقية ( SEAS ) ومعهد Wyss للهندسة الملهمة بيولوجيا، بتطوير ضمادات جرح جديدة تسرع بشكل كبير من الشفاء وتحسن تجدد الأنسجة، ويستخدم النوعان المختلفان من ضمادات ألياف النانو الموصوفة في أوراق منفصلة، البروتينات التي تحدث بشكل طبيعي في النباتات والحيوانات لتعزيز نسيج الشفاء وإعادة النمو .

تصريحات كيت باركر كبير الباحثين
قال الأستاذ كيت باركر، الخبير في علوم التربة في الفيزياء التطبيقية بSEAS وكبير الباحثين، وكذلك عضو هيئة التدريس الأساسية في معهد Wyss: `لقد طورنا نظام تصنيع ألياف خاص بنا خصيصا لتطوير علاجات لجروح الحرب. كجندي في أفغانستان، شاهدت جروحا قوية، وكانت عملية شفائها في بعض الأحيان مرعبة بحد ذاتها. إن هذا البحث هو جهد مستمر لسنوات طويلة من قبل عدة أشخاص في فريقي للمساعدة في حل هذه المشاكل .

محاولة العلماء في السبعينيات
في أواخر السبعينيات عندما بدأ العلماء بدراسة عملية التئام الجروح في مرحلة مبكرة من التطور، اكتشفوا شيئا غير متوقع، وهي أن الجروح التي حدثت قبل الربع الثالث من العام لم تترك أي ندوب، وهذا فتح مجموعة من الاحتمالات للطب التجديدي، لكن على مدى عقود كافح الباحثون لتكرار تلك الخصائص الفريدة من جلد الجنين، فعلى عكس الجلد البالغ يحتوي جلد الجنين على مستويات عالية من بروتين يسمى fibronectin، والذي يتجمع في المصفوفة خارج الخلية ويعزز ربط الخلايا والالتصاق، ويحتوي fibronectin على بنائين وهم : كروي يوجد في الدم، و ليفي يوجد في الأنسجة، وعلى الرغم من أن الليفي يحمل الوعد الأكبر لشفاء الجروح فقد ركزت البحوث السابقة على الهيكل الكروي، لكن باركر وفريقه هم رواد في مجال الهندسة النانوية .

حول الدراسة
استخدم الباحثون منصة تصنيع الألياف المسماة بـ (Rotary Jet-Spinning) أو RJS، وهي منصة تم تطويرها من قبل مجموعة باركر بيوفيزيكس جروب. يعمل RJS بشكل مشابه لآلة حلوى القطن، حيث يتم إذابة fibronectin الكروي في مذيب بوليمر سائل وتحميله في خزان، ثم يخرج من خلال فتحة صغيرة بفعل قوة الطرد المركزي أثناء دوران الجهاز. عندما يترك المحلول الخزان، يتبخر المذيب وتتصلب البوليمرات، ليتحول البروتين الكروي إلى ألياف رقيقة جدا بفعل قوة الطرد المركزي، ويمكن جمع هذه الألياف – التي يقل قطرها عن الميكرومتر – لتشكيل ضمادة على نطاق واسع .

تصريحات الباحث كريستوف شانتري
قال كريستوف شانتري، الطالب في دراسات عليا في مجموعة الفيزياء الحيوية الفيزيائية والمؤلف الأول لهذه الدراسة، إن الضماد يتكامل مع الجرح ويعمل كسقالة مفيدة، ويستخدم خلايا جذعية مختلفة ذات صلة بالتجديد والمساعدة في عملية الشفاء، قبل أن يتم امتصاصه في الجسم .

اكتشافات الباحثون
أظهرت التجارب على الجسم الحي أن الجروح التي تم علاجها باستخدام ضمادات الفايبرونكتين، استعادت 84% من الأنسجة خلال 20 يوما، بالمقارنة مع 55.6% من الترميم في الجروح التي تم علاجها باستخدام ضمادات معيارية. كما أظهرت الدراسات أن الجروح التي تم علاجها بالضمادات تكون مشابهة لسمك البشرة الطبيعية وتركيبها، وحتى تنظيم بصيلات الشعر – وهي تعتبر تحديا كبيرا في عملية شفاء الجروح .

ويقول شانتري : هذه خطوة مهمة إلى الأمام، حيث إن معظم العمل المنجز في تجديد الجلد حتى الآن يتطلب معالجات معقدة تجمع بين السقالات والخلايا وحتى عوامل النمو، ولكن هنا تمكنا من إظهار إصلاح الأنسجة وتجديد بصيلات الشعر باستخدام نهج مادي كامل، مما يوفر مزايا واضحة للترجمة السريرية .

ورقة بحث أخرى
في ورقة أخرى نشرت في مجال الرعاية الصحية المتقدمة، قدمت مجموعة بيوفيسيز للأمراض مجموعة من الألياف النانوية المستمدة من الصويا التي تعزز وتساهم في شفاء الجروح. يحتوي بروتين الصويا على جزيئات مشابهة للإستروجين التي تسرع شفاء الجروح وجزيئات ذات نشاط حيوي مماثل لتلك التي تدعم بناء الخلايا البشرية .

وقال باركر : تقنيات الألياف المستخدمة، سواء كانت من الصويا أو الفيبرونكتين، تدين بنجاحها إلى تجارب شديدة في مجال الطب التناسلي، أثناء دورة المرأة حيث ترتفع مستويات هرمون الاستروجين، فإنها تعزز شفاء الجروح بشكل أسرع، وإذا أجريت عملية جراحية على رضيع لا يزال في الرحم، فإنه يعاني من تئام جروح أقل، واستخدم فريق RJS ألياف الصويا الرقيقة كمواد ضماد للجروح، وأظهرت التجارب زيادة بنسبة 72٪ في تئام الجروح باستخدام المادة المرتكزة على الصويا والسيولوز، وزيادة بنسبة 21٪ في شفاء الجروح التي لم يتم وضع بروتين الصويا فيها .

تصريحات الباحث سيونغكوك اهن
صرح سيونغكوك اهن، طالب دراسات عليا في مجموعة الفيزياء الحيوية الفيزيائية والكاتب المشارك الأساسي في الدراسة: `هذه النتائج تظهر الوعد الكبير لألياف النانو المستندة إلى الصويا في تجديد الجروح. يمكن أن تكون هذه السقالات ذات التكلفة المنخفضة والفعالة من حيث التكلفة الجيل القادم من الضمادات التجديدية، وتدفع بواسطة تقنية النانو وسوق العناية بالجروح .

كلا الأنواع من الضمادات، ووفقا للباحثين، لديها فوائد في تسريع عملية التئام الجروح. الألياف النانوية المعتمدة على فول الصويا – والتي تتألف من أسيتات السليلوز وبروتين فول الصويا المتحلل – ذات تكلفة منخفضة، مما يجعلها اختيارا جيدا للاستخدام الشائع، مثل حالات الحروق. من ناحية أخرى، يمكن استخدام ضمادات الفيبرونكتين للجروح الصغيرة على الوجه واليدين، حيث يكون منع التندب أمرا هاما .

تم حماية مكتب تطوير التكنولوجيا في جامعة هارفارد الملكية الفكرية المتعلقة بهذه المشاريع واستكشاف الفرص التجارية، ويستحق الذكر أيضًا .

المصدر : ساينس ديلي