علماء روس يصممون ضمادات حيوية تتحلل في الجسم

قدم فريق من العلماء الشباب من الجامعة الوطنية للبحوث التكنولوجية "ميسيس" لأول مرة في روسيا مادة علاجية جديدة، صنعت بتكنولوجيا النانو، باستخدام بولي كابرو لاكتون PCL، معدلة بطبقة رقيقة تحتوي على مضاد للبكتيريا ومكونات بلازما الدم البشري.

وبالتالي فإن الضمادات القابلة للتحلل من هذه الألياف تسرّع نمو خلايا الأنسجة بنسبة الضعف، مما يسهم في تجديد الأنسجة التالفة بشكل طبيعي، وكذلك تمنع من تشكيل ندوب لدى التعرض لحروق شديدة.
وتكمن إحدى المهام الرئيسية في الطب التجديدي، وخاصة في علاج الحروق، في استعادة أنسجة الجلد التالفة ومنع تشكل الندب. إذ تتشكل الندبات في كل مرة يتعرض فيها الجلد إلى تأثير قوي، لا يقتصر على الطبقة الخارجية من الجلد، سواء كان ذلك جرح أو حرق أو مرض جلدي مثل حب الشباب أو العدوى الفطرية.

وتتكون الندبة النسيجية في المقام الأول من الكولاجين أحادي الاتجاه وتختلف كثيرا عن الأنسجة التي تستبدلها، من خلال انخفاض الخصائص الوظيفية. وعلى سبيل المثال، تتميز الندبات على الجلد بأنها أكثر حساسية لدى التعرض للأشعة فوق البنفسجية، وليست مرنة، ولا يمكن فيها تجديد الغدد العرقية وبصيلات الشعر.

في إطار هذه الدراسة بدأ الباحثون في مختبر "مواد النانو غير العضوية" من الجامعة الوطنية للبحوث التكنولوجية بدراسة حل موضوع تشكل الندبات. وتمكنوا من صنع "ضمادات" متعددة الطبقات من الألياف القابلة للتحلل PCL وأغشية نانو نشطة بيولوجياً متعددة الوظائف مع خصائص ميكانيكية معينة وتوافق حيوي عالي. وقد تبين أن إضافة تأثير مضادات الميكروبات عن طريق إدخال جسيمات الفضة النانوية أو إضافة المضادات الحيوية، وزيادة النشاط الحيوي عن طريق طلاء السطح بمجموعات كربوكسيل(-COOH)  وبروتينات بلازما الدم، وكل ذلك وفر للمادة الخصائص العلاجية الفريدة.

وقد لاحظ الباحثون أنه عند وضع الضمادات من المادة المصممة إلى المنطقة المصابة، تجري عملية الشفاء بوتيرة سريعة، وتجديد ناجح لأنسجة الجلد الطبيعي ومنع تشكل الندبة في مكان الجزء المحترق أو التالف. المكونات المضادة للبكتيريا لألياف النانو متعددة الوظائف تقلل من الالتهاب، في حين أن بلازما الدم مع زيادة محتوى الصفائح الدموية، التي تعتبر الأكثر أهمية من بقية العناصر، أثناء عملية الشفاء، تحفز عملية تجديد الأنسجة. وبالتالي لن يكون هناك حاجة لإزالة الضمادة أثناء العلاج أو تغييرها، الأمر الذي كان يسبب ألماً إضافياً للمريض. وبعد فترة معينة، تذوب الألياف القابلة للتحلل ببساطة في الجسم دون أن يكون هناك أي تأثير جانبي.

وتقول يليزافيتا بيرمياكوفا، إحدى المشاركات في المشروع، وهي طالبة دراسات عليا في المختبر: "تمكنا، باستخدام الروابط الكيميائية، من تصميم طبقة مستقرة تحتوي على مكونات بلازما الدم (عوامل النمو، الفيبرينوجين والبروتينات الهامة الأخرى التي تعزز من نمو الخلايا) على ركيزة من بولي كابرو لاكتون. أما الألياف الأساسية فقد تم استخلاصها من خلال طريقة العزل الكهربائي. بعد ذلك، ومن خلال استخدام المعالجة بالبلازما، قمنا بوضع طبقة البوليمر، التي تحتوي على مجموعات الكربوكسيل، على السطح من أجل زيادة خصائص قدرة المادة لامتصاص الماء. بحيث تم إثراء الطبقة الناتجة بمكونات مضادة للبكتيريا والبروتين".

وأجرى الفريق العلمي سلسلة من التجارب قبل السريرية بالتعاون مع معهد البحوث العلمية للطب التجريبي والسريري في مدينة نوفوسيبيرسك. وأظهرت النتائج في المختبر أنه مع استخدام الضمادات المبتكرة، فإن عملية تجديد الخلايا اكتسبت سرعة تعادل نسبة الضعف. وفي المستقبل القريب، يتوقع الفريق الحصول على نتائج اختبار هذه المادة