ضمادة “كهروضوئية” لتسريع التئام العظام المكسورة
تاريخ النشر: 14th, August 2024 GMT
يمانيون/ منوعات
أعرب سيونغ-بوم هونغ، أحد الباحثين الرئيسيين في الدراسة، عن حماسه بشأن هذا التطوير، قائلاً: “لقد نجحنا في تطوير مادة مركبة كهروضوئية تعتمد على هيدروكسي أباتيت. ويمكنها العمل بمثابة “ضماد للعظام” بسبب قدرتها على تسريع عملية تجديد العظام”.
كشف الباحثون عن “ضمادة كهروضوئية” رائدة للعظام. والتي لا تقتصر فقط على إعادة بناء العظام التالفة لدى الفئران، بل تحمل إمكانية تطبيقها على العظام المصابة لدى البشر.
وتم تطوير هذه الضمادة من قبل علماء في المعهد الكوري المتقدّم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST). وتجمع بين المواد الكهروضوئية وخصائص تعزيز النمو لـ هيدروكسي أباتيت (HAp)، وهو معدن طبيعي موجود في العظام.
على الرغم من أن تقنية KAIST تبدو وكأنها من الخيال العلمي، إلا أنها في الواقع بسيطة للغاية. فهي عبارة عن هيكل داعم مستقل يولد إشارات كهربائية عند تطبيق الضغط عليه.
تولِّد المواد الكهروضوئية، شحنة كهربائية استجابة للإجهاد الميكانيكي، تلعب دوراً في إصلاح العظام. ولكن دمج هيدروكسي أباتيت (HAp) في العملية سيأخذ هذا المفهوم إلى مستوى جديد تماماً.
لطالما استُخدم الهيدروكسايباتيت، وهو معدن معروف بالفعل بدوره في تعزيز قوة العظام وتجديدها، في تطبيقات مختلفة، من معجون الأسنان إلى مواد حيوية لتطعيم العظام.
فيما مزج الباحثون هيدروكسي أباتيت مع فيلم بوليميري يسمى “بولي فينيلين فلوريد كوتري فلورو إيثيلين” (P(VDF-TrFE)) لصنع هيكل يمتلك خصائص كهروضوئية وسطح مشابه للبيئة خارج الخلايا في الجسم.
كما أظهرت مقارنة بين هياكل هيدروكسي أباتيت وهياكل أخرى في بيئات محاكاة، أن هيدروكسي أباتيت يتميز بقدرته على تعزيز التصاق الخلايا بمعدلات تتراوح بين 10% و15%. كما أنه يرفع معدلات تكاثر الخلايا بنسبة 20% إلى 30% بعد خمسة أيام من زراعة الخلايا.
بالإضافة إلى ذلك، أظهرت هياكل هيدروكسي أباتيت زيادة في مستويات “تكوين العظام” (عملية تسمى “استحداث العظم) بنسبة تتراوح بين 30% و40% مقارنة بالهياكل الأخرى.
وهذا بدوره، يشير إلى إمكانية هيدروكسي أباتيت في تعزيز الخصائص الكهروضوئية للهياكل وخلق بيئة مناسبة لتجديد الأنسجة.
جاء الاختبار الحقيقي عندما قام الباحثون بغرس هياكل هيدروكسي أباتيت (P(VDF-TrFE)) في فئران تعاني من عيوب في عظام الجمجمة. تركت الهياكل في مكانها لمدة 6 أسابيع دون تشوه، وكانت النتائج مذهلة.
أعرب سيونغ-بوم هونغ، أحد الباحثين الرئيسيين في الدراسة، عن حماسه بشأن هذا التطوير، قائلاً: “لقد نجحنا في تطوير مادة مركبة كهروضوئية تعتمد على هيدروكسي أباتيت. ويمكنها العمل بمثابة “ضماد للعظام” بسبب قدرتها على تسريع عملية تجديد العظام”.
وفي النهاية، لا يقتصر هذا البحث على تصميم مواد حيوية مبتكرة، بل يقدّم فهماً أعمق للآليات التي تحفّز تجديد العظام. ما يمهد الطريق لتطوير علاجات جديدة لكسور العظام وغيرها من الإصابات.
#العظام#ضمادة#كهروضوئيةالمصدر: يمانيون
إقرأ أيضاً:
الرئيس الأمريكي يوقع أمرًا تنفيذيا لتسريع العمل في أعماق البحار للحصول على معادن حيوية
وقع الرئيس الأمريكي دونالد ترامب، اليوم، أمرًا تنفيذيًا يهدف إلى تسريع عمليات التعدين البحري وفتح فرص جديدة لاستخراج المعادن الحيوية من قاع المحيط، رغم اعتراضات نشطاء البيئة.
ويوجّه القرار وزارة التجارة للإسراع في مراجعة ومنح تصاريح الاستكشاف والاستخراج التجاري بموجب قانون صدر عام 1980، كما يمهد الطريق لعمليات التعدين في المناطق الساحلية الأمريكية.
ويكلف ترامب وزير الداخلية بوضع آلية لمنح التصاريح والتراخيص لهذا النوع من التعدين، باستخدام نفس القانون الذي ينظم التنقيب عن النفط في المياه الأمريكية، وفقا لشبكة "بلومبرج".
ووصف البيت الأبيض الأمر بأنه جزء من خطوات تهدف إلى وضع الولايات المتحدة في طليعة إنتاج المعادن الحيوية والابتكار في هذا المجال، كما أمر الرئيس ترامب بإعداد تقارير عديدة، منها دراسة لاستخدام مخزون الدفاع الوطني للمعادن المستخرجة من قاع البحر، وتقييم لاهتمام القطاع الخاص بهذا النشاط.
كما طالب الرئيس الأمريكي ترامب، ببحث إمكانية تمويل عمليات التعدين من خلال مؤسسات مثل مؤسسة تمويل التنمية الدولية وبنك التصدير والاستيراد الأمريكي، بما في ذلك الاستكشاف والمعالجة والمراقبة البيئية.
ويأتي هذا القرار وسط تزايد القلق بشأن قيود جديدة تفرضها الصين على تصدير معادن نادرة تدخل في صناعة البطاريات والهواتف الذكية، كرد فعل على الرسوم الجمركية التي فرضها ترامب. وقال متحدث باسم وزارة الخارجية الصينية إن الخطة تنتهك القانون الدولي، كونها تشمل مناطق لا تتبع لأية دولة.
وترى الإدارة الأمريكية أن التعدين في أعماق البحار يمكن أن يوفر معادن نادرة مثل المنجنيز والكوبالت والنيكل والنحاس، مما يساهم في تقليل الاعتماد على الخارج وخلق فرص تصدير جديدة، وتشير التقديرات إلى أن هذا القطاع يمكن أن يخلق 100 ألف وظيفة ويوفر مئات المليارات من الدولارات خلال عشر سنوات.
ويرى المؤيدون لتعدين أعماق البحار أن هذه العمليات يمكن أن تقلل الحاجة إلى مشروعات التعدين على اليابسة، التي كثيرا ما تثير اعتراضات المجتمعات المحلية، وفي المقابل، تحذر الجماعات البيئية من أن النشاط الصناعي في قاع المحيط قد يؤدي إلى أضرار بيئية لا يمكن إصلاحها.
عاجل. وسائل إعلام إيرانية: انفجار عنيف هز ميناء رجائي بمدينة بندر عباس والأسباب قيد التحقيق