Kalbi, Kasları ve Ses Tellerini Onaran Hidrojel
Fotoğraf-1: Çizim, bir yarayı doldurmak ve sesi eski haline getirmek için enjekte edilebilir hidrojelin implant olarak kullanımını göstermektedir. /Sepideh Mohammadi
Kimya, fizik, biyoloji ve mühendislik bilgilerini birleştiren McGill Üniversitesi’nden bilim insanları, rejeneratif tıpta büyük bir ilerlemeyi temsil eden kalbi, kasları ve ses tellerini onarmak için yeterince sağlam bir biyomateryal geliştirdiler.
“Kalp hasarından kurtulan insanlar genellikle uzun ve zorlu bir yolculukla karşı karşıya kalırlar. Kalp atışları sırasında dokuların dayanması gereken sürekli hareket nedeniyle iyileşme zordur. Aynısı ses telleri için de geçerlidir. McGill Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’nde doktora adayı olan Guangyu Bao, “Şimdiye kadar iş için yeterince güçlü enjekte edilebilir bir malzeme yoktu” diyor.
Profesör Luc Mongeau ve Yardımcı Doçent Jianyu Li liderliğindeki ekip, yara onarımı için yeni bir enjekte edilebilir hidrojel geliştirdi. Hidrojel, hücrelerin yaşaması ve büyümesi için yer sağlayan bir tür biyomateryaldir. Vücuda enjekte edildikten sonra biyomateryal, yaralı organları onarmak için canlı hücrelerin büyümesine veya geçmesine izin veren kararlı ve gözenekli bir yapı oluşturur.
Guangyu Bao, “Sonuçlar umut verici ve bir gün yeni hidrojelin, örneğin gırtlak kanserinden kurtulanlar gibi ses telleri hasar görmüş kişilerin sesini eski haline getirmek için bir implant olarak kullanılacağını umuyoruz” diyor.
Videoda ses teli biyoreaktörü, hidrojelleri test etmek için ses tellerinin biyomekaniğini simüle etmektedir.
Bilim insanları, hidrojellerinin dayanıklılığını, insan ses tellerinin aşırı biyomekaniğini simüle etmek için geliştirdikleri bir makinede test ettiler. 6 Milyondan fazla döngü boyunca saniyede 120 kez titreşen yeni biyomateryal, diğer standart hidrojeller parçalara ayrılarak yükün stresiyle baş edemezken bozulmadan kaldı.
Fotoğraf-2: Araştırmacılar vokal kord (ses teli) biyoreaktörünü kullanarak üç farklı hidrojeli test etti. Yeni hidrojel sabit kalırken, mevcut enjekte edilebilir hidrojellerin çoğunu temsil eden iki standart hidrojel testten geçemedi. /Sarah Taheri
Guangyu Bao, “Testimizde mükemmel çalıştığını görmek bizi inanılmaz heyecanlandırdı. Çalışmamızdan önce, enjekte edilebilir hidrojeller aynı anda hem yüksek gözenekliliğe hem de tokluğa sahip değildi. Bu sorunu çözmek için formülümüze gözenek oluşturucu bir polimer ekledik” diyor.
Bilim insanları, bu inovasyonun ilaç dağıtımı, doku mühendisliği ve ilaç taraması için model dokuların oluşturulması gibi diğer uygulamalar için de yeni yollar açtığını söylüyor. Ekip, COVID-19 ilaçlarını test etmek amacıyla akciğerler oluşturmak için hidrojel teknolojisini bile kullanmaya çalışıyor.
Kanada Biyomalzemeler ve Kas-İskelet Sağlığı Araştırma Başkanlığını yürüten Profesör Jianyu Li, “Çalışmamız, malzeme bilimi, makine mühendisliği ve biyomühendisliğin benzeri görülmemiş performansa sahip yeni biyomalzemeler yaratmadaki sinerjisini vurgulamaktadır. Bunları kliniğe çevirmeyi dört gözle bekliyoruz” dedi.
Fotoğraf-3: İnsan vücudundaki kanı taklit eden akış, test sırasında ses teli biyoreaktöründeki 6 santimetre uzunluğundaki hidrojellerden geçer. Kredi: Guangyu Bao
Araştırma Advanced Science dergisinde yayınlandı.
Kaynak: phys.org
