پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

به گزارش روابط عمومی ستاد توسعه فناوری های پزشکی بازساختی و سلول بنیادی، محققان، در نخستین بیمارستان وابسته به دانشگاه شیان جیائوتنگ، یک داربست میکروفیبری هسته-پوسته ساخته‌اند که در بازسازی روتاتور کاف (مجموعه ماهیچه‌ها و تاندون‌های اطراف مفصل شانه) موفق عمل می‌کند.

این داربست ها، که ترمیم کامل مورفولوژی طبیعی و خواص مکانیکی تقریباً مشابه بافت سالم را در بافت شناسی نشان می دهد، دارای قابلیت ترمیم استثنایی هستند. این تحقیق در مجله International Journal of Extreme Manufacturing منتشر شده است.

این فناوری مهندسی بافت بدون سلول، توانایی‌های بازسازی سلول‌های بنیادی را کنترل می‌کند و بازسازی قدرتمند زیستی را بدون نیاز به کاشت سلولی فراهم می‌کند. این پیشرفت به طور قابل توجهی پارگی های مجدد پس از ترمیم را کاهش می دهد، نتایج جراحی را افزایش داده و گزینه های درمانی را در جراحی های ارتوپدی متحول می کند.

پروفسور ژانهای یین به همراه پروفسور ژیان‌کانگ هه و تیمشان محدودیت‌های روش‌های فعلی ترمیم روتاتور کاف را شناسایی کردند. پروفسور یین توضیح داد: «تکنیک های فعلی اغلب منجر به پارگی مجدد و بهبودی ناکامل می شوند. ما به راه حلی نیاز داشتیم که به طور مؤثرتری به این مسائل بپردازد.»

این تیم فرضیه‌ای را مطرح کردند که شبیه‌سازی داربست مشابه با بافت حدواسط تاندون-استخوان دارای ساختار گرادیانت، پر از عوامل رشد خاص و استفاده از ساختار هسته-پوسته جهت به‌کارگیری سلول‌های بنیادی، می‌تواند به طور قابل‌توجهی ترمیم بافت را بهبود بخشد و پارگی مجدد را کاهش دهد.

پروفسور هه اذعان داشت: «ایده ما ایجاد داربستی بود که نه تنها از رشد بافت پشتیبانی می کند، بلکه فاکتورهای رشد را به صورت متوالی آزاد می کند تا روند بهبود را هدایت کند. این رویکرد منجر به کموتاکسی (حرکت سلول یا ارگانیسم) و تمایز می‌شود که برای ترمیم مؤثر ضروری است و از قابلیت‌های بازسازی خود بدن بعنوان یک راه‌حل طبیعی و پایدار استفاده می‌کند.»

بر اساس این گزارش، روش های سنتی برای درمان پارگی روتاتور کاف، مانند بخیه زدن ساده، در بازسازی بافت حدواسط تاندون-استخوان شکست خورده و منجر به تمرکز استرس در یک نقطه و پارگی مجدد می شود. این تیم با ایجاد داربست هایی که بازسازی بافت را به طور موثرتری هدایت می کند و سلول های بنیادی درون بدن را که برای ترمیم حیاتی هستند به کار می گیرد، سعی در حل مشکل داشت.

محققان با استفاده از فناوری چاپ الکتروهیدرودینامیک هم‌محور، داربست های میکروفیبری هسته-پوسته با فاکتورهای رشد ویژه را توسعه دادند. آنها ریزساختار و خواص مکانیکی داربست ها را مشخص کردند، توانایی آنها در بکارگیری BMSCها و القاء تمایز سلولی در شرایط آزمایشگاهی تایید کردند. سپس، داربست را در محل آسیب روتاتور کاف خرگوش کاشتند تا اثربخشی ترمیم را از طریق رنگ آمیزی بافت و آزمایش‌های بیومکانیکی ارزیابی کنند.

بر همین اساس، پروفسور یین گفت: «ارزیابی موفقیت‌آمیز این داربست‌ها در مدل‌های حیوانی، پیشرفت قابل‌توجهی در تعمیر روتاتور کاف است. رویکرد نوآورانه ما، که از رابط طبیعی تاندون-استخوان تقلید می کند و از قابلیت های بازسازی خود بدن استفاده می کند، نویدبخش موفقیت‌های بیشتر است. این فناوری پتانسیل قابل توجهی برای بهبود نتایج جراحی و کاهش بروز پارگی های مجدد را دارد.»

با نگاهی به آینده، این تیم قصد دارد پارامترهای چاپ را برای اطمینان از ایجاد داربست های یکپارچه اصلاح کند.

پروفسور هه توضیح داد: "گام بعدی آزمایش این داربست ها در مدل های حیوانی بزرگ برای جمع آوری داده های مهم برای کاربردهای بالینی آینده است. این مرحله برای تنظیم دقیق این فناوری و اطمینان از کارایی و ایمنی آن برای استفاده انسانی ضروری است. ما متعهد هستیم که این تحقیق را به یک راه حل بالینی پایدار تبدیل کنیم که می تواند جراحی‌های ارتوپدی را متحول کند."

این نوآوری نشان دهنده یک پیشرفت عمیق در علم پزشکی است. با افزایش ترمیم بافت و کاهش پارگی مجدد، این فناوری می تواند انقلابی در جراحی ارتوپدی ایجاد کند و نتایج قابل اعتمادتر و ماندگارتری را برای بیماران فراهم سازد.

پروفسور یین و پروفسور هه در مورد پتانسیل بالینی این فناوری خوشبین هستند، و پیش بینی می کنند که تأثیری شگرف بر جراحی ارتوپدی داشته باشد که می تواند نویدبخش بهبود کیفیت زندگی برای بیماران بی شماری باشد.

لینک اصلی خبر:

https://medicalxpress.com/news/2024-07-advanced-crafts-precision-scaffolds-tissue.html