Manyetik Sıvı ve Hidrojellerle Yeni Kıkırdak Büyütme
Pennsylvania Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi’ndeki araştırma grubu, öne sürdükleri çalışmada, manyetik bir sıvı ve hidrojel kullanarak, karmaşık vücut dokularını yeniden inşa etmenin yeni bir yolunu gösterdi ve bu, kıkırdak dejenerasyonu gibi yaygın yaralanmalarda daha kalıcı düzeltmelerle sonuçlanabilir.
Biyomühendislik alanında çalışmalar yürüten ve biyomühendislik alanında yüksek lisans öğrencisi olan Hannah Zlotnick, “Hücreler gibi nesneleri, hücrelerin kendisini değiştirmek zorunda kalmadan yeni, karmaşık dokular oluşturabilecek şekillerde düzenleyebildiğimizi gördük” demiştir.
Perelman Tıp Fakültesi McKay Ortopedik Araştırma Laboratuvarı’nda çalışan Biyomühendislik yüksek lisans öğrencisi “Diğerleri, manyetik bir alana tepki vermeleri için hücrelere manyetik parçacıklar eklemek zorunda kaldı, ancak bu yaklaşımın hücre sağlığı üzerinde istenmeyen uzun vadeli etkileri olabilir. Bunun yerine, hücreleri çevreleyen ortamın manyetik karakterini manipüle ederek nesneleri mıknatıslarla düzenlememizi sağladık. ” demiştir.
İnsanlarda, kıkırdak gibi dokular sıklıkla parçalanarak eklem dengesizliğine veya ağrıya neden olabilir. Genellikle sorun genelde değildir, ancak bir alanı kaplayarak bir delik oluşturur. Düşünülen çözüm delikleri sentetik veya biyolojik malzemelerle doldurmaktır.Ancak bu malzemeler, değiştirdikleri malzeme ile aynı fiziksel özelliklere sahip olmadıkları için genellikle aşınırlar.Bu da istenmeyen bir durumdur.
Kıkırdak veya diğer benzer dokuları sabitlemeyi zorlaştıran şey, yapılarının oldukça karmaşık olmasıdır. Zlotnick, “Kıkırdağın tepesinden kemiğe temas ettiği yere kadar doğal bir gradyan var” demiştir. “Yüzeysel olarak veya yüzeyde, kıkırdağın hücreselliği yüksektir, bu da daha fazla hücre olduğu anlamına gelir. Ancak kıkırdağın kemiğe bağlandığı yerde, daha derinde, hücreselliği düşüktür.” diye ifade etmiştir.
Bu nedenle, aralarında McKay Laboratuvarının direktörü ve ortopedik cerrahi ve Biyomühendislik profesörü olan kıdemli yazar Robert Mauck da dahil olmak üzere araştırmacılar, çukurları doldurmak yerine onları yeniden yerleştirerek düzeltmenin bir yolunu bulmaya çalıştılar. Bir 3D hidrojel çözeltisine manyetik bir sıvı eklediklerinde, hücreleri ve ilaç taşıyıcı mikrokapsülleri dahil diğer manyetik olmayan nesneleri hidrojel içindeki doğal dokuyu taklit eden belirli modellere yerleştirmek için harici bir manyetik alan kullanabileceklerini öne sürmüşlerdir.
Manyetik alanla kısa bir temastan sonra, modelli hidrojel çözeltisi, içindeki nesnelerle birlikte, modeli yerinde kilitlemek için ‘foto çapraz bağlama’ adı verilen bir işlemle ultraviyole ışığa maruz bırakıldı ve ardından manyetik çözelti yayıldı. Bundan sonra, mühendisliği yapılan dokular gerekli hücresel gradyanı korudu.Bu manyeto-modelleme tekniğiyle ekip, eklem kıkırdağını, kemiklerin uçlarını kaplayan dokuyu yeniden yaratmayı başardı.
Mauck, “Bu manyeto desenli tasarlanmış dokular, üretilen standart tek tip sentetik malzemeler veya biyolojikler ile karşılaştırıldığında hücre düzeni ve mekanik özellikleri açısından doğal dokuya daha çok benzemektedir” demiştir. “Hücreleri ve diğer ilaç taşıyıcı maddeleri manyeto modelleme yoluyla yerinde kilitleyerek, kıkırdak onarımı için daha iyi implantlar üretmek için dokuları uygun yörüngede başlatabilmekteyiz.” Sözlerini söylemiştir.
Teknik in vitro çalışmalarla sınırlıyken, yaşayan deneklerde potansiyel daha uzun ömürlü, daha verimli düzeltmelere doğru ilk adımı temsil etmektedir. Mauck “Bu yeni yaklaşım, lokalize kıkırdak kusurlarını düzeltmek için implantasyon için canlı dokular üretmek için kullanılabilir ve canlı eklem yüzeyleri oluşturmak için uzatılabilir, “şeklinde açıklamıştır.
Kaynak: materialstoday.com
