العلماء يستخدمون الكهرباء لتسريع التئام الجروح 3 مرات
مصر: ايهاب محمد زايد
طور العلماء رقاقة بيولوجية مصممة خصيصًا تستخدم الكهرباء لشفاء الجروح بمعدل أسرع ثلاث مرات من المعتاد.
من المعروف جيدًا أن الحقول الكهربائية يمكنها توجيه حركات خلايا الجلد ، ودفعها نحو موقع الإصابة على سبيل المثال. في الواقع ، يولد جسم الإنسان مجالًا كهربائيًا يقوم بذلك بشكل طبيعي. لذلك شرع باحثون من جامعة فرايبورغ في ألمانيا في تضخيم التأثير.
على الرغم من أنه قد لا يشفي الإصابات الشديدة بسرعة بطل أعجوبة الخارق ، إلا أنه يمكن أن يقلل بشكل جذري من الوقت الذي تستغرقه الدموع الصغيرة للتعافي.
بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من الجروح المزمنة التي تستغرق وقتًا طويلاً للشفاء ، مثل كبار السن أو المصابين بداء السكري أو الأشخاص الذين يعانون من ضعف الدورة الدموية ، فإن التعافي السريع من الجروح الصغيرة والمفتوحة المتكررة يمكن أن يكون منقذًا فعليًا.
تقول ماريا أسبلوند ، عالمة الإلكترونيات الحيوية في جامعة فرايبورغ وجامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد: “الجروح المزمنة مشكلة مجتمعية ضخمة لا نسمع عنها الكثير”.
“إن اكتشافنا لطريقة قد تشفي الجروح أسرع بثلاث مرات يمكن أن يغير قواعد اللعبة بالنسبة لمرضى السكر وكبار السن ، من بين آخرين ، الذين يعانون غالبًا من جروح لا تلتئم”.
في حين أن الكهرباء التي تم إنشاؤها يمكن أن تساعد في الشفاء ، فإن تأثير قوة المجال الكهربائي واتجاهه على العملية لم يكن ثابتًا على الإطلاق.
لذلك طور الباحثون منصة إلكترونية حيوية واستخدموها لتنمية جلد صناعي مكون من خلايا تسمى الخلايا الكيراتينية ، وهي أكثر أنواع خلايا الجلد شيوعًا وضرورية لعملية الشفاء.
وقارنوا أيضًا تطبيق المجالات الكهربائية على جانب واحد من الجرح مع الحقول المتناوبة على جانبي الجرح.
كل من الخلايا الكيراتينية الصحية والخلايا الكيراتينية المصممة لتشبه تلك الموجودة في مرضى السكري هاجرت أسرع بثلاث مرات من خلايا الجلد دون أي تداخل كهربائي ، مع دفع كهربائي من جانب واحد فقط من الجرح يثبت أنه الأكثر فعالية في إصلاح الجلد الاصطناعي في أسرع وقت . لحسن الحظ ، لم تتضرر أي من الخلايا بسبب الحقول الكهربائية التي تم اختبارها.
يقول أسبلوند: “لقد رأينا أنه عندما نحاكي مرض السكري في الخلايا ، فإن الجروح الموجودة على الشريحة تلتئم ببطء شديد”. “ومع ذلك ، من خلال التحفيز الكهربائي ، يمكننا زيادة سرعة الشفاء بحيث تتوافق الخلايا المصابة بداء السكري تقريبًا مع خلايا الجلد السليمة.”
تزيد الجروح التي لا تلتئم بطريقة نموذجية وسريعة من خطر الإصابة بالعدوى وتأخير الشفاء أكثر. في الحالات الشديدة ، يمكن أن يؤدي هذا إلى البتر ، مما يجعل أي عملية تسرع العملية تستحق التحقيق فيها للمرضى ومقدمي الرعاية الصحية.
تتمثل المرحلة التالية في اختبار كيفية عمل كل هذا على الجروح الفعلية لدى البشر الأحياء ، بدلاً من خلايا الجلد المزروعة في المختبر. سيعتمد تطوير التطبيقات العملية على ترجمة المواد المستعملة الرخيصة والمتاحة بسهولة في التجربة إلى مواقف واقعية.
يقول أسبلوند: “نحن نبحث الآن في كيفية تفاعل خلايا الجلد المختلفة أثناء التحفيز ، لتقترب خطوة أقرب إلى الجرح الواقعي”. “نريد تطوير مفهوم لنكون قادرين على” مسح “الجروح وتكييف التحفيز بناءً على الجرح الفردي.”
“نحن مقتنعون بأن هذا هو مفتاح المساعدة الفعالة للأفراد الذين يعانون من جروح بطيئة التئام في المستقبل.”
نُشر البحث في Lab on a Chip.
