Yeni üretilen malzeme, vücudun yerleşik iyileşme sistemini kullanarak yara iyileşmesini sağlayacak
TrAP’ler, kemiği onarmak için vücudun doğal iyileşme gücünü kullanabilir
İnsanoğlu, her geçen gün yeni teknolojiler üreterek yaşam ömrünü uzatmaya çalışıyor.
Ancak bu işler titizlikle ilerliyor. Sıradaki yeni malzeme, bir yarayı vücudun yerleşik iyileşme sistemini kullanarak iyileştirmeyi hedefliyor.
Malzemeler yaraların iyileşmesine yardımcı olmak için yaygın olarak kullanılıyor: Kolajen süngerler yanıkları ve baskı yaralarını tedavi etmeye yardımcı oluyor ve kırık kemikleri onarmak için iskele benzeri implantlar kullanılıyor. Ancak, doku onarımı süreci zaman içinde değişmektedir, bu nedenle bilim adamları iyileşme gerçekleştikçe dokularla etkileşime giren biyomalzemeleri aramaktalar.
Dr. Ben Almquist ve Imperial College London’daki ekibi, geleneksel malzemelerin vücutla çalışma şeklini değiştirebilecek yeni bir molekül oluşturdu. Çekiş kuvveti ile çalışan yükler (TrAP’ler) olarak bilinen yöntem, malzemelerin iyileşme sağlamak için vücudun doğal onarım sistemiyle ‘konuşmasını’ sağlıyor.
Araştırmacılar, TRAP’leri mevcut tıbbi malzemelere dahil etmenin yaralanmaların tedavi edilmesinde devrim yaratabileceğini söylüyor. Imperial’ın Biyomühendislik Bölümünden Dr. Almquist şunları söyledi: “Teknolojimiz, iyileşmeyi sağlamak için dokularla aktif olarak çalışan yeni nesil bir malzemenin kullanılmasına yardımcı olabilir.”
Hücresel eylem çağrısı
Bir yaralanmadan sonra hücreler, örümceklerin ağlarını örten ağlar gibi yaralarda bulunan kollajen ‘yapı iskeleleri’ boyunca ‘gezinir’. Hareket ettikçe, yaralı dokuyu onarmaya başlayan gizli şifa proteinlerini aktive eden yapı iskelesini çekerler.
Araştırmadaki araştırmacılar, TrAP’leri bu doğal iyileşme yöntemini yeniden yaratmanın bir yolu olarak tasarladılar. DNA segmentlerini, proteinlere sıkıca yapışan aptamerler olarak bilinen üç boyutlu şekillere katladılar. Sonra, diğer ucunu kollajen gibi bir yapı iskelesine bağlamadan önce hücrelerin bir ucundan tuttukları özelleştirilebilir bir ‘tutamaç’ taktılar.
“Bu akıllı iyileşme, iyileşme sürecinin her aşamasında yararlıdır, vücudun iyileşme şansını arttırma potansiyeline sahiptir ve birçok farklı yara tipi için geniş kapsamlı kullanımlara sahiptir.” Dr. Ben Almquist Biyomühendislik Bölümü
Tekniğinin laboratuvar testleri sırasında, hücrelerin, kolajen yapı iskelelerinde gezinirken TRAP’leri çektiklerini buldular. Çekme, TrAP’ların iyileşme proteinlerini ortaya çıkarmak ve aktive etmek için ayakkabı bağları gibi çözülmelerini sağlamıştır. Bu proteinler, iyileştirici hücrelere büyümelerini ve çoğalabilmelerini söyler.
Önerilen makale: Maalesef: Küresel su kaynakları iklim değişikliğinden dolayı daralıyor
Araştırmacılar ayrıca hücresel ‘tutamağı’ değiştirerek hangi hücrelerin tutup çekebileceklerini değiştirebildiklerini ve böylece TrAP’ların belirli bir zamanda mevcut olan hücrelere dayanan belirli terapötik proteinleri serbest bırakmalarını uyarlamalarını sağlayarak değiştirebileceklerini belirlediler. Bunu yaparken, TRAP’lar yara onarımı sırasında doğru zamanda doğru hücre tipiyle akıllıca etkileşime girebilecek malzemeler üretir.
Bu, bilim adamlarının insan yapımı malzemelerde farklı hücre türlerini kullanarak şifa proteinlerini ilk kez aktive etmeleridir. Teknik, doğada bulunan şifa yöntemleri taklit ediyor. Dr. Almquist: “Deniz süngerlerinden insanlara gelen bu yaratıklar, iyileşmeyi etkinleştirmek için hücre hareketini kullanıyor. Yaklaşımımız bunu iyileştirmek için yaralarda farklı hücre çeşitlerini kullanarak taklit eder.”
Laboratuvardan insanlara
Bu yaklaşım farklı hücre tiplerine uyarlanabilir, bu nedenle kırık kemikler, kalp krizinden sonra yara izi ve hasarlı sinirler gibi çeşitli yaralanmalarda kullanılabilir. Travmatik olmayan alt bacak amputasyonlarının önde gelen nedeni olan diyabetik ayak ülserleri gibi mevcut müdahalelere rağmen yaraları iyileşmeyen hastalar için de yeni tekniklere ihtiyaç duyulmaktadır.
TRAP’ler oluşturmak için tamamen basittir ve tamamen insan yapımıdır, yani farklı laboratuvarlarda kolayca yeniden oluşturulurlar ve endüstriyel miktarlara yükseltilebilirler. Uyarlanabilirlikleri ayrıca bilim adamlarının hastalıkların, kök hücrelerin ve doku gelişiminin laboratuvar çalışmaları için yeni yöntemler oluşturmalarına yardımcı olabilecekleri anlamına gelir.
Dr. Almquist şunları söyledi: “TrAP’lar, yaralarla aktif bir şekilde iletişim kurmanın esnek bir yöntemini ve ayrıca ne zaman ve nerede gerekli olduklarının ana talimatlarını sağlarlar. Bu akıllı iyileşme, iyileşme sürecinin her aşamasında, vücudun şansını artırma potansiyeline sahiptir. iyileşmek ve birçok farklı yara türünde geniş kapsamlı kullanımlara sahiptir. Bu teknoloji, hasarlı dokuları iyileştirmek için birlikte çalışmak üzere zamanla farklı hücreleri düzenleyen bir yara onarımı iletkeni olarak hizmet edebilir.”
Kredi: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201806380
Yorum yapın