پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

کلاس جدیدی از هیدروژل ها از نور به عنوان اهرمی برای تحویل بهتر دارو و درمان های پزشکی بازساختی استفاده می کنند.

هیدروژل ها معمولاً در داخل بدن برای کمک به بازسازی بافت و تحویل دارو استفاده می شوند. با این حال، کنترل آنها پس از وارد شدن در بدن می تواند چالش برانگیز باشد. تیمی از محققان به سرپرستی پروفسور Akhilesh Gaharwar از دانشگاه A&M تگزاس در حال توسعه روش جدیدی برای دستکاری ژل با استفاده از نور هستند.

نور یک منبع جذاب خاص انرژی است زیرا می تواند در یک منطقه از پیش تعریف شده محدود شود و همچنین با زمان یا شدت قرار گرفتن در معرض نور تنظیم شود. هیدروژل های پاسخگو به نور، دسته ای از مواد در حال ظهور هستند که برای تولید دستگاه های پزشکی غیرتهاجمی، غیرتماسی، دقیق و قابل کنترل در طیف گسترده ای از کاربردهای پزشکی، از جمله گرما درمانی، درمان فتودینامیکی، دارورسانی و داروهای پزشکی بازساختی مورد استفاده قرار می گیرند.

پاتریک لی، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت که از مواد بیولوژیکی پاسخ دهنده به نور اغلب در کاربردهای پزشکی استفاده می شود. با این حال، منابع نور فعلی، مانند نور ماورائ بنفش و نور مرئی، نمی توانند به اندازه کافی در بافت نفوذ کرده و با هیدروژل تعامل کنند. در عوض، این تیم در حال تحقیق در مورد نور نزدیک مادون قرمز (NIR) است که عمق نفوذ بیشتری دارد.

این تیم از کلاس جدیدی از نانومواد دو بعدی موسوم به دی سولفید مولیبدن (MoS2) استفاده می کند که سمیت ناچیزی برای سلول ها و جذب بالایی برای NIR را نشان داده است. این صفحات نانو با بازده تبدیل فوتوترمال بالا می توانند نور NIR را به گرما  تبدیل کنند که می تواند به مواد پاسخ دهنده به گرما توسعه یابد. کارهای آنها اخیراً در مجله Advanced Materials منتشر شده است.

در یکی از مطالعات قبلی این گروه، نشان داده شده است که برخی از پلیمرها با نانو ورق های MoS2 واکنش داده و هیدروژل تشکیل می دهند. با استفاده از این کشف، تیم از نانو ورق MoS2 و پلیمرهای گرما پذیر  بیشتر برای کنترل هیدروژل تحت نور NIR با اثر فوتوترمال استفاده کرد.

نور NIR امکان تشکیل داخلی هیدروژل های درمانی در بدن را برای تحویل دقیق دارو فراهم می کند. برای درمان سرطان، می تووان بسیاری از داروها را در تومور حفظ کرد، که اثرات جانبی شیمی درمانی را کاهش می دهد. علاوه بر این ، نور NIR می تواند در داخل تومورها گرما ایجاد کند تا سلول های سرطانی را از بین ببرد که به عنوان درمان فوتوترمال شناخته می شود. بنابراین  هم افزایی گرما درمانی و شیمی درمانی ایجاد شده که تأثیر بالاتری در تخریب سلول های سرطانی خواهد داشت.

https://www.advancedsciencenews.com/lighting-up-hydrogels/