علماء ينجحون في صناعة خيوط استثنائية لخياطة الجروح

اخبار اليوم الصحيفة, علماء ينجحون في اخبار اليوم الصحيفة, علماء ينجحون في

تمكن علماء من كلية العلوم الصيدلانية بجامعة نانجينغ للتكنولوجيا في الصين من صناعة نسختهم الخاصة من خيوط العنكبوت الاصطناعية من البروتينات التي يمكن استخدامها في علاج الجروح.
انتجت هذا الخيوط الجديدة باستخدام الميكروبات المعدلة وراثيا، وتم غزلها في الياف ونسجها في ضمادات ساعدت في علاج اصابات المفاصل والقروح الجلدية في الفئران، كما اظهرت النتائج التي نُشرت في مجلة “ايه سي اس نانو” في الثاني من سبتمبر/ايلول.
تتحلل الالياف المصنوعة مع مرور الوقت داخل الاجسام الحية ولا تسبب ضررا للجسم. ويحمل الابتكار املا في تطوير امكانات واعدة للتطبيقات الطبية المستقبلية، خاصة في علاج التهاب المفاصل العظمي والجروح المزمنة الناجمة عن السكري.
وتشكل معظم انواع العناكب ثروة من المواد التي يمكن استخدامها في الصناعات الصيدلانية والعلاجية اذ يتكون سمّها من خليط من المواد الكيميائية المهمة، كما تمنح خيوطها املا في تطوير صناعة الاقمشة والضمادات.
تعدّ خيوط العنكبوت من اقوى المواد الموجودة على الارض، وهي اقوى تقنيا من الفولاذ. والتحدي الذي يحول دون الوصول لهذه الخيوط هو ان العناكب تصنع المستعمرات الخاصة بها وتتفانى في الدفاع عنها كما تقوم باكل بعضها بعضا، مما يجعل تربيتها مثل ديدان القز امرا غير ممكن، ولذلك اتجه العلماء الى الخيارات الصناعية، وفقا لما وضح موقع يوريك اليرت.
كان احد هذه الخيارات تعليم الميكروبات انتاج بروتينات خيوط العنكبوت عبر الهندسة الجينية، ولكن ذلك اثبت صعوبة لان البروتينات تميل الى الالتصاق ببعضها بعضا، فيقلل ذلك من انتاج الخيوط. وقد دفع هذا الامر الباحث بينغبنغ غاو وزملاءه -في كلية العلوم الصيدلانية بجامعة نانجينغ للتكنولوجيا في الصين- الى تعديل تسلسل البروتين الطبيعي لتصميم خيوط عنكبوت اصطناعية باستخدام الميكروبات يمكن غزلها بسهولة، ولكنها تظل مستقرة.
في البداية، استخدم الفريق هذه الميكروبات لانتاج بروتينات الخيوط، مع اضافة ببتيدات جديدة. ساعدت هذه الببتيدات الجديدة في تشكيل هيكل منتظم عند طيّ بروتينات الخيوط الاصطناعية ومنعها من الالتصاق ببعضها في المحلول، مما زاد من انتاجها. ثم باستخدام مجموعة من الابر الصغيرة المجوفة المتصلة بفوهة طابعة ثلاثية الابعاد، قام الباحثون بسحب محلول البروتين الى خيوط رفيعة في الهواء ونسجها معا لتكوين الياف اكثر سماكة. وقد عمل هذا النظام مثل عنكبوت اصطناعي عملاق ينسج شبكته.
بعد ذلك، نسج الباحثون الخيوط الاصطناعية في نماذج اولية من ضمادات الجروح التي استخدمت لعلاج فئران مصابة بالتهاب المفاصل العظمي وجروح مزمنة ناتجة عن مرض السكري. كان من السهل اضافة الادوية الى الضمادات، ووجد الفريق ان هذه الضمادات المعدلة عززت التئام الجروح بشكل افضل من الضمادات التقليدية.
كذلك اظهرت الفئران المصابة بالتهاب المفاصل انخفاضا في التورم وتحسنا في هيكل الانسجة بعد اسبوعين من العلاج مقارنة بمجموعة التحكم التي استخدمت ضمادات تقليدية، في حين اظهرت الفئران المصابة بافات جلدية بسبب مرض السكري تحسنا كبيرا في التئام الجروح بعد 16 يوما من العلاج.
تتحلل الضمادات المصنوعة من خيوط العنكبوت الاصطناعية ولا تسبب ضررا للجسم، ويشير الباحثون الى ان لهذه الخيوط والضمادات التي صنعت منها مستقبلا واعدا في التطبيقات الطبية.علماء ينجحون في صناعة خيوط استثنائية لخياطة الجروح