Научници дизајнирају 'паметну' технику зарастања рана
Ново истраживање, објављено у часопису Напредни материјали, утире пут „новој генерацији материјала који активно раде са ткивима како би подстакли зарастање [ране]“.
Како се све више хируршких захвата изводи у Сједињеним Државама, расте и број инфекција на месту хируршке интервенције.
Хроничне ране које не зарастају - попут оних које се јављају код дијабетеса - често су домаћин широком спектру бактерија у облику биофилма.
Такве биофилмске бактерије често су врло отпорне на лечење, а антимикробна резистенција само повећава могућност да се ове ране заразе.
Према недавним проценама, хроничне ране погађају приближно 5,7 милиона људи у САД-у. Неке хроничне ране могу резултирати ампутацијама, као што је случај са дијабетесним чирима.
На глобалном нивоу, истраживачи процењују да сваких 30 секунди хронични, не зарастајући дијабетички чир изазива ампутацију.
У том контексту, постоји страшна потреба за иновативним, ефикасним методама зарастања рана. Нова истраживања показују обећања у том погледу, јер су научници осмислили молекул који помаже у искоришћавању природних лековитих моћи тела.
Молекули се називају корисни терети активирани вучном силом (ТрАП). Они су фактори раста који помажу материјалима као што је колаген да природније интерагују са телесним ткивима.
Др Бен Алмкуист, предавач на одсеку за инжењерство на Империал Цоллеге Лондон у Великој Британији, водио је ново истраживање.
ТрАП технологија и зарастање рана
Материјали попут колагена често се користе за зарастање рана. На пример, спужве од колагена могу лечити повреде опекотина, а имплантати од колагена могу помоћи костима да се обнове.
Али како колаген делује у ткиву? У такозваним имплантатима скеле, ћелије се крећу кроз структуру колагена, повлачећи скелу заједно са собом. Ово покреће лековите протеине, попут фактора раста, који помажу ткиву да се обнавља.
У новој студији, Алмкуист и тим су направили молекуле ТрАП како би поново створили овај природни процес. Научници су „пресавили“ ДНК ланце у аптамере, који су тродимензионални облици који се везују за протеине.
Затим су дизајнирали „ручку“ за хватање ћелија. На један крај дршке причврстили су ћелије, а на други крај колаген скелу.
Лабораторијски тестови открили су да су ћелије вукле ТрАП-ове док су се кретале кроз имплантате колагена. Заузврат, овај активирани протеин протеина који је покренуо процес зарастања у ткиву.
Научници објашњавају да ова техника рекреира процесе зарастања који постоје у целом природном свету. „Коришћење ћелијских покрета за активирање зарастања налази се у бићима од морских спужви до људи“, каже Алмкуист.
„Наш приступ их опонаша и активно сарађује са различитим врстама ћелија које временом стижу у наше оштећено ткиво да би промовисале зарастање“, додаје он.
‘Нова генерација’ лековитих материјала
Истраживање је такође открило да подешавање ћелијске дршке мења врсту ћелија које се могу прикачити и задржати на ТрАП-овима.
Заузврат, ово омогућава ТрАП-у да ослобађају персонализоване регенеративне протеине на основу ћелија које су се прикачиле за дршку.
Ова прилагодљивост различитим врстама ћелија значи да се техника може применити на различите врсте рана - од прелома костију до повреда ожиљног ткива узрокованих срчаним нападима и од оштећења нерва до дијабетесних чирева.
Коначно, аптамери су већ одобрени као лекови за клиничку употребу код људи, што би могло значити да ТрАП техника може постати широко доступна пре него касније.
„ТрАП технологија пружа флексибилну методу за стварање материјала који активно комуницирају са раном и дају кључне упуте када и гдје су потребне“, објашњава Алмкуист.
„Ова врста интелигентног, динамичног зарастања корисна је током сваке фазе процеса зарастања, има потенцијал да повећа шансе тела да се опорави и има далекосежне намене на многим различитим врстама рана“, додаје он.
Истраживач закључује, „[његова] технологија може да послужи као проводник за санирање рана, оркестрирајући различите ћелије током времена да заједно раде на лечењу оштећених ткива“.
„Наша технологија би могла да помогне у лансирању нове генерације материјала који активно раде са ткивима да би подстакли зарастање.“
Бен Алмкуист, Пх.Д.
