دانشمندان ماست را به ژلی درمانی و مشابه بافت بدن انسان تبدیل کردند

تیمی از پژوهشگران دانشگاه کلمبیا با استفاده از ذرات خارج‌سلولی استخراج‌شده از ماست (که به‌طور مختصر EV نام گرفته‌اند)، هیدروژلی تزریقی ساخته‌اند که نه‌تنها ساختاری مشابه بافت زنده دارد، بلکه می‌تواند روند ترمیم بافت‌ها را نیز سریع‌تر کند. این ژل جدید، بدون نیاز به مواد شیمیایی اضافی ساخته می‌شود و از محصولات لبنی روزمره برای ایجاد ماده‌ای زیست‌سازگار بهره می‌برد.

در این تحقیق که در ژورنال علمی Matter منتشر شده، «سانتیاگو کورئا»، استادیار مهندسی زیست‌پزشکی دانشگاه کلمبیا و همکارانش موفق شده‌اند پلتفرمی برای طراحی هیدروژل‌های تزریقی زیست‌فعال توسعه دهند که در آن، EVهای استخراج‌شده از شیر نقشی کلیدی ایفا می‌کنند.

نحوه عملکرد هیدروژل ساخته شده از ماست

این ذرات می‌توانند سیگنال‌های بیولوژیکی پیچیده‌ای از جمله پروتئین‌ها و مواد ژنتیکی را حمل کرده و به‌عنوان پل ارتباطی میان سلول‌ها عمل کنند.

در این پژوهش، محققان سیستمی را طراحی کرده‌اند که در آن EVها هم به‌عنوان ماده فعال زیستی عمل می‌کنند و هم ساختار ژل را تشکیل می‌دهند. آن‌ها با بهره‌گیری از EVهای حاصل از ماست، توانستند بر محدودیت‌های معمول در استخراج این ذرات غلبه کرده و ماده‌ای بسازند که هم از نظر مکانیکی شبیه بافت زنده است و هم به‌صورت فعال با سلول‌های اطراف تعامل می‌کند.

کورئا می‌گوید:

«این پروژه با یک سؤال ساده شروع شد؛ چگونه می‌توان ژل‌هایی بر پایه EV ساخت؟ ماست ابزار ساده‌ای در اختیارمان گذاشت، اما چیزی فراتر از یک مدل آزمایشگاهی بود. این ذرات پتانسیل ترمیمی ذاتی دارند که می‌تواند به درمان‌های در دسترس و نوین منجر شود.»

پژوهشگران همچنین نشان دادند که این پلتفرم با EVهای مشتق از سلول‌های پستانداران و باکتری‌ها نیز سازگار است و می‌تواند برای کاربردهای مختلف در پزشکی ترمیمی و درمان زخم مورد استفاده قرار گیرد. ساختار ژل به‌گونه‌ای است که سیگنال‌های زیستی این ذرات را به‌صورت پایدار آزاد می‌کند و از آنجا که تزریقی است، می‌توان آن را مستقیماً در محل آسیب وارد کرد.

نتایج اولیه نشان می‌دهد که این ژل‌ها زیست‌سازگار هستند و در کمتر از یک هفته در موش‌های دارای سیستم ایمنی فعال، باعث شکل‌گیری رگ‌های خونی جدیدی شده‌اند که در روند ترمیم بافت یک مرحله مهم به حساب می‌آید. همچنین، این ژل محیط ایمنی خاصی ایجاد می‌کند که سرشار از سلول‌های ضدالتهابی است و ممکن است در فرآیند ترمیم نقش داشته باشد.