محققان با ابداع نوعی داربست زیست‌تقلیدی، استخوانهای آسیب‌دیدة جمجمة موشها را به‌صورت موفقیتآمیز احیا کردند.
به‌گزارش نیواطلس، این داربست نوعی چهارچوب پیزوالکتریک را با خواص محرک رشد یک مادة معدنی طبیعی ترکیب کرده است. بانداژ استخوان نوین کاربردهای فراوانی برای احیای استخوان و درمانهای ترمیمی دارد.
مواد پیزوالکتریک در واکنش به فشار مکانیکی، بار الکتریکی ایجاد میکنند. استخوان نیز ماده‌ای پیزوالکتریک است و از آنجا که میکرومحیط الکتریکی دارد، سیگنالهای الکتریکی نقشی مهم در فرایند ترمیم آن دارند. همین موضوع به ترمیم استخوان نیز کمک میکند. با وجود این، ترمیم استخوان فرایندی بسیار پیچیده و متکی بر قطعات مکانیکی، الکتریکی، و زیستی است.
استراتژیهای فعلی برای ترمیم استخوان، شامل گرافت یا داربستهایی که محرک رشد آزاد میکنند، با محدودیتهایی مانند پیچیدگی در محل انتقال، کمبود دسترسی، و هزینههای زیاد روبه‌رو هستند. در همین زمینه، محققان انستیتو KAIST در کرة جنوبی، روش نوآورانه‌ای برای ترمیم استخوان ابداع کردهاند که قابلیت پیزوالکتریکی را با ماده‌ای معدنی ترکیب میکند که به‌طور طبیعی در استخوان به‌وجود میآید.
هیدروکسی آپاتیت(HAp) ماده‌ای معدنی در استخوان و دندان است که در استحکام ساختار و احیای آن نقش مهمی دارد. این ماده به‌طور معمول به خمیردندان اضافه می‌شود تا به مینای آن برسد و این عضو بدن را قدرتمندتر کند. مطالعات نشان داده است HAp تشکیل استخوان را ارتقا میدهد و داربستی برای رشد استخوان جدید فراهم میکند. همچنین مادة مذکور ویژگیهای پیزوالکتریک و سطحی ناهموار دارد. به همین دلیل، برای ایجاد داربستهای پشتیبان رشد استخوان ایدئال است.
محققان نوعی داربست زیست‌تقلیدی مستقل ایجاد و HAp داخل چهارچوب پیزوالکتریک را با ورقة پلیمری از جنس P(VDF-TrFE) یکپارچه کردند. این داربست مستقل تحت فشار، سیگنالهای الکتریکی تولید میکند و در نتیجه، روش مذکور با تحقیقات پیشین متفاوت است. روش نوین محققان کرهای نوعی پلتفرم ایدئال برای ترمیم استخوان فراتر از کاربردهای سطحی فراهم میکند.
آزمایشها نشان داد در مقایسه با نمونههای بدون HAp قابلیت جذب سلول این داربست، ۱۰ تا ۱۵ درصد بیشتر است. پس از پنج روز کشت سلول، تکثیر سلولی ۲۰ تا ۳۰ درصد بیشتر بود. همچنین میزان تشکیل استخوان نیز در داربستهای HAp حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد زیادتر بود. این یافتهها نشان میدهد HAp ویژگیهای پیزوالکتریکی داربست را بیشتر و محیطی ایجاد میکند که مشابه ماتریکس خارج‌سلولی بدن است. این ماتریکس بخش غیرسلولی از تمام بافتهایی است که ساختار حیاتی مورد نیاز برای احیا را دارند.
