ضمادات جروح جديدة تسرع الشفاء وتحسن تجدد الأنسجة

طور الباحثون ضمادات جروح جديدة تسرع بشكل كبير 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 .

ضمادات جروح جديدة تسرع 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 كيت باركر أستاذ علوم التربة في الفيزياء التطبيقية في SEAS وكبير الباحثين، وكذلك عضو هيئة التدريس الأساسية في معهد Wyss : ” لقد تم تطوير نظام تصنيع الألياف الخاص بنا خصيصا لغرض تطوير العلاجات لجروح الحرب، وبصفتي جنديا في أفغانستان فلقد شاهدت جروحا قوية، وفي بعض الأحيان كانت عملية الشفاء من تلك الجروح رعبا في حد ذاتها، وهذا البحث هو جهد استمر لسنوات طويلة من قبل العديد من الأشخاص 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
قام الباحثون باستخدام منصة تصنيع الألياف المسماة ( Rotary Jet-Spinning ) اختصارا ” RJS “، التي طورتها مجموعة باركر بيوفيزيكس جروب، يعمل RJS مثل آلة حلوى القطن – وهو محلول بوليمر سائل، في هذه الحالة يكون fibronectin الكروي مذاب في مذيب، ويتم تحميله في خزان ويخرج من خلال فتحة صغيرة بواسطة قوة الطرد المركزي أثناء دوران الجهاز، وعندما يترك المحلول الخزان يتبخر المذيب وتتصلب البوليمرات، وتكشف قوة الطرد المركزي عن البروتين الكروي إلى ألياف صغيرة رقيقة، ويمكن جمع هذه الألياف – التي يقل قطرها عن ميكرومتر – لتشكيل ضمادة على نطاق واسع .

تصريحات الباحث كريستوف شانتري
قال كريستوف شانتري وهو طالب دراسات عليا في مجموعة الفيزياء الحيوية الفيزيائية والمؤلف الأول لهذه الدراسة : ” إن الضماد يتكامل مع الجرح ويعمل كأنه سقالة مفيدة، ويقوم بتوظيف خلايا جذعية مختلفة ذات صلة بالتجديد والمساعدة في عملية الشفاء قبل امتصاصها في الجسم ” .

اكتشافات الباحثون
في التجارب في الجسم الحي وجد الباحثون أن الجروح التي تم علاجها باستخدام ضمادات fibronectin أظهرت 84 % من استعادة الأنسجة خلال 20 يوما، مقارنة بـ 55.6 % من الترميم في الجروح التي تم علاجها باستخدام ضمادات معيارية، وأظهر الباحثون أيضا أن الجروح التي تم علاجها قريبة من سماكة البشرة الطبيعية والبنية الجلدية، حتى أنها تنظم بصيلات الشعر – التي تعتبر في الغالب أحد أكبر التحديات في مجال التئام الجروح .

ويقول شانتري : ” هذه خطوة مهمة إلى الأمام، فمعظم العمل المنجز على تجديد الجلد حتى الآن ينطوي على معالجات معقدة تجمع بين السقالات والخلايا وحتى عوامل النمو، وهنا كنا قادرين على إظهار إصلاح الأنسجة وتجديد بصيلات الشعر باستخدام نهج مادي كامل، وهذا له مزايا واضحة للترجمة السريرية ” .

ورقة بحث أخرى
في ورقة أخرى نشرت في مواد الرعاية الصحية المتقدمة، قامت مجموعة بيوفيسيز للمرض بعرض مجموعة من الألياف النانوية القائمة على الصويا والتي تعزز وتشجع التئام الجروح، ويحتوي بروتين الصويا على كل من الجزيئات الشبيهة بالاستروجين – والتي ثبت أنها تسرع شفاء الجروح – وجزيئات ذات نشاط حيوي مشابهة لتلك التي تبني الخلايا البشرية وتدعمها .

وقال باركر : ” إن تقنيات الألياف سواء الصويا أو الفيبرونكتين ” fibronectin “، تدين بنجاحها لملاحظات شديدة في مجال الطب التناسلي، خلال فترة دورة المرأة عندما ترتفع مستويات هرمون الاستروجين، سيشفي الجروح بشكل أسرع، وإذا قمت بإجراء عملية جراحية على رضيع لا يزال في الرحم، فإنها تعاني من التئام جروح أقل، وبطريقة مشابهة لألياف الفبرونكتين، استخدم فريق بحث RJS تحويل ألياف الصويا الرقيقة إلى ضمادات الجروح، وفي التجارب أظهرت المادة المرتكزة على الصويا والسيولوز زيادة بنسبة 72 في المائة في التئام الجروح، وزيادة بنسبة 21 في المائة في الشفاء من الجروح التي كانت توضع دون بروتين الصويا .

تصريحات الباحث سيونغكوك اهن
قال سيونغكوك اهن وهو طالب دراسات عليا في مجموعة الفيزياء الحيوية الفيزيائية والمؤلف الأساسي المشارك في الدراسة : ” تظهر هذه النتائج الوعد العظيم بألياف النانو التي تعتمد على الصويا في التئام الجروح، هذه السقالات ذات التكلفة الواحدة والفعالة من حيث التكلفة يمكن أن تكون الجيل التالي من الضمادات التجديدية، وتدفع بظرف التكنولوجيا النانوية وسوق العناية بالجروح ” .

كلا النوعين من الضمادات وفقا للباحثين لديهم مزايا في مساحة التئام الجروح، إن الألياف النانوية المعتمدة على فول الصويا – والتي تتكون من أسيتات السليولوز وبروتين فول الصويا hydrolyzate – غير مكلفة، مما يجعلها خيارا جيدا للاستخدام على نطاق واسع، مثل الحروق، من ناحية أخرى يمكن استخدام ضمادات الفبرونيكتين للجروح الصغيرة على الوجه واليدين، حيث يكون منع التندب فيهما أمرا مهما .

جدير بالذكر أن مكتب تطوير التكنولوجيا في هارفارد قام بحماية الملكية الفكرية المتعلقة بهذه المشاريع واستكشاف الفرص التجارية .