ثورة في هندسة الأنسجة: نتائج جديدة من ماينز للشفاء!

ثورة في هندسة الأنسجة: نتائج جديدة من ماينز للشفاء!

قام فريق بحثي بقيادة الأستاذة الدكتورة شيخة ديمان من جامعة يوهانس جوتنبرج ماينز بدراسة طرق تحسين المواد الحيوية لهندسة الأنسجة. كان التركيز على ربط أغشية الخلايا النموذجية بالمواد الحيوية من أجل تعزيز زراعة الجلد والأعضاء بالخلايا الجذعية. وكان التحدي الرئيسي في هذا المجال هو أن الخلايا الجذعية لم تلتصق دائمًا بالمواد المضيفة كما هو متوقع، مما يعرض كفاءة هندسة الأنسجة للخطر. ومع ذلك، فإن النتائج الحالية للفريق يمكن أن تؤدي إلى تقدم كبير. تقارير جامعة ماينز أن التفاعل الملزم بين الخلايا الجذعية والمواد الحيوية لا يعتمد فقط على قوة التفاعل ولكن أيضًا على سرعة الجزيئات.

ونشرت هذه النتائج في المجلة العلمية الشهيرة PNAS. أظهرت نتائج الدراسة أن الافتراض القائل بأن الارتباط القوي وحده كافٍ كان غير كافٍ. عند دراسة العلاقة بين الألياف الهلامية وأغشية الخلايا، وجد ديمان والأستاذ الدكتور بيرت ميجر أن معدلات الحركة المماثلة للروابط والمستقبلات تعزز الارتباط بشكل كبير. وحتى الروابط الضعيفة يمكن أن تؤدي إلى تفاعلات كبيرة بسرعات مماثلة، مما قد يؤدي إلى توسيع إمكانيات هندسة الأنسجة.

دور المواد الحيوية

الهدف من هندسة الأنسجة هو إصلاح وتجديد الأنسجة التالفة، وهو ما يتم تسهيله بشكل خاص عن طريق استخدام مواد حيوية جديدة. هذه المواد التي تتفاعل مع النظم البيولوجية يمكن أن تكون ذات أصل طبيعي أو اصطناعي. تشمل الخصائص المهمة للمواد الحيوية التوافق الحيوي وقابلية التعقيم والتحلل الحيوي والنشاط الحيوي. تقارير PMC أن البوليمرات الطبيعية مثل الشيتوزان والجيلاتين والكولاجين غالبًا ما تكون مفضلة بسبب توافقها الحيوي العالي وسميتها المنخفضة.

تكتسب المواد الحيوية النباتية أيضًا أهمية كبدائل للمواد الحيوانية، لا سيما بسبب المخاوف الأخلاقية والبيئية. يتميز الجينيت، وهو عديد السكاريد الطبيعي من الطحالب البنية، بقدرته على تكوين الهلاميات المائية من خلال الارتباط الأيوني مع Ca2+. يعزز التئام الجروح ويستخدم في تطبيقات مختلفة مثل الهلاميات المائية والأغشية.

التقنيات الحديثة في هندسة الأنسجة

تُحدث التقنيات المبتكرة مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد ورباعية الأبعاد ثورة في هندسة الأنسجة وتوسع الإمكانيات بشكل كبير. تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد إمكانية إنشاء غرسات خاصة بالمريض، بينما تعمل الطباعة رباعية الأبعاد على إنشاء هياكل ديناميكية تستجيب للمحفزات الخارجية. ولهذه التقنيات أهمية خاصة في علاج أمراض مثل كوفيد-19، حيث تُستخدم الخلايا الجذعية الوسيطة لإصلاح أنسجة الرئة التالفة.

تُظهر التطورات الحالية في مجال المواد الحيوية وهندسة الأنسجة آفاقًا واعدة لمستقبل الطب التجديدي والغرسات الطبية. جامعة ماينز يسلط الضوء على أن هذه التطورات يمكن أن يكون لها آثار كبيرة على العلاجات المناعية وتوصيل الأدوية المستهدفة، الأمر الذي من شأنه أن يزيد من تحسين خيارات العلاج الطبي الشاملة.