أصبحت المواد الحيوية جزءًا مهمًا من العديد من الإجراءات العلاجية والتشخيصية ، وينمو البحث في هذا المجال بسرعة. بعض من أكثر المناطق إثارة هي جراحة العظام ، طب العيون ، علاج السرطان وعلاج الأسنان.
المادة الحيوية هي مادة تم هندستها لأخذ شكل يستخدم لتوجيه مسار إجراء علاجي أو تشخيصي .
على الرغم من أن الكثير من الدراسات حول المواد الحيوية تتم على نماذج حيوانية أو في المختبر في الوقت الحالي ، يتوقع العلماء أن النتائج ستُستخدم قريباً في التجارب على البشر.
طب وجراحة العيون والكيمياء الحيوية
وقد استخدم الغشاء الأمنيوسي (AM) في الجراحة التجميلية للعين لسنوات عديدة. في الآونة الأخيرة ، تم اقتراح تقنيات جديدة لجعل استبدال القرنية أكثر كفاءة. يتم إجراء هذه الجراحة على وجه الخصوص عندما يكون هناك إصابة دائمة في العين بسبب مرض أو حروق كيميائية.
يتم الحصول على AM من الطبقة الداخلية للمشيمة ولها خصائص مضادة للالتهابات ومضادة للندبات ، مما يجعلها بديلاً جيدًا للأغشية. ومع ذلك ، فإن الأنسجة AM رقيقة ورقيقة بشكل طبيعي ، والتي يمكن أن تؤثر على رؤية الشخص. يبحث العلماء الآن عن طرق لتشديد وتوضيح بصريًا AM عن طريق إنشاء صفح نسيج. إنهم يعتقدون أن النتائج التي توصلوا إليها ستساعد في تقدم AM بطرق أفضل لتطبيق المادة في الجراحة التجميلية للعين البشرية.
المواد الحيوية لتحسين تشخيص السرطان والعلاج
كان هناك أيضا الكثير من التقدم باستخدام مواد حيوية مختلفة في علاج السرطان. وتشمل هذه المواد استخدام المواد الأصلية لتحديد التشخيص والتشخيص للسرطانات المختلفة ، وكذلك استخدامها لتقديم الأدوية المضادة للسرطان بطريقة أكثر فعالية.
تم التعرف على العلاجات التي تستهدف الأورام مباشرة كطريقة مفضلة لعلاج السرطان. انهم قادرون على تقديم ضربات أكبر للخلايا السرطانية وتسبب آثار جانبية أقل.
لغرض العلاج الموضعي للسرطان ، قام باحثون من جامعة أديلايد ، أستراليا ، بتصميم وهندسة ترانزيستور ثلاثي الأبعاد يستند إلى سلك التيتانيوم مع صفائف tanania nanotube التي يمكن تحميلها بعقار مضاد للسرطان ويكون بمثابة جهاز توصيل الدواء. وأظهرت دراساتهم أنه عندما يتم تقديم علاج السرطان باستخدام الغرسات الجديدة ، تصبح خلايا سرطان الثدي أقل قدرة على البقاء. أثناء البحث ، بعد ثلاثة أيام من إدخال الغرسة ، بدأت الخلايا الورمية في التراجع. كما يؤكد الباحثون على أن هذا النهج العلاج الكيميائي الجديد يمكن تكييفه مع أنواع أخرى من السرطان في المستقبل.
إن تقديم الأدوية إلى الموقع الدقيق للآفة هو نهج يجري اختباره في مجالات أخرى من الطب. على سبيل المثال ، قد تكون العدوى البكتيرية المقاومة للعقاقير ، والتي أصبحت مشكلة متنامية بسبب الإفراط في استخدام المضادات الحيوية ، قابلة للعلاج باستخدام أحدث التطورات في المواد الحيوية. وقد تم بالفعل استخدام مركبات نانو السيليكا المسامية الأساسية الفضية المدمجة في نماذج الفئران لتوصيل المضادات الحيوية إلى مناطق العدوى المقاومة.
في أبحاث الحيوانات ، ثبت أن الجزيئات النانوية ذات كفاءة عالية في قتل البكتيريا ، وفي الوقت نفسه استخدام كل من الفضة والمضادات الحيوية.
هندسة الأنسجة الغضروفية
تستكشف الدكتورة تانيا ليفينغستون من الكلية الملكية للجراحين في أيرلندا (RCSI) منطقة أخرى مثيرة من بحوث المواد الحيوية. Levingstone هو جزء من مجموعة أبحاث العظام والهندسة. حققت هذه المجموعة بعض التقدم الكبير في تصميم مادة يمكنها المساعدة في تجديد المفاصل المتضررة. انضم فريق البحث إلى مركز الأبحاث AMBER ( المواد المتقدمة والأبحاث الحيوية) وطوّر سقالة ثلاثية الأبعاد متعددة الطبقات تتكون من الكولاجين والهيدروكسيباتيت وحمض الهيالورونيك.
جميع هذه المواد موجودة في مفصل صحي ولديها القدرة على توجيه خلايا الجسم بنشاط لإصلاح المفاصل التالفة.
في أحدث دراساتهم ، قام الباحثون الأيرلنديون باختبار المركب على فصيلة صلبة عمرها 15 شهرًا. كان الحصان يعاني من مرض تنكسي في كل من مفاصل الركبة المعروفة باسم التهاب الغضروف العظمي. قد تكون بعض حالات هذه الحالة شديدة في الحيوانات لدرجة أنها تحتاج إلى الموت الرحيم. بعد خضوعه لعملية روتينية بالمنظار لإزالة شظايا الركبة غير المستقرة ، تم زرع السقالات متعددة الطبقات في مفاصل الحصان. ونتيجة لذلك ، تم تشكيل عظام وغضروف جديدة ، كما يتضح من تحقيق أجري بعد خمسة أشهر من الإجراء الأولي. عاد الحصان الشاب الذي يحظى بفرص قاتمة إلى التدريب على أحداث القفز.
تم تسجيل براءة اختراع هذه المادة وتُعرف الآن باسم ChondroColl. هذا هو المنتج الثاني للفريق في مجال تجديد العظام. في السابق ، قام المهندسون بتجميع واختبار سقالة عظام التجديد تسمى HydoxyCall ، والتي تمت الموافقة عليها من قبل CE وتم جلبها إلى السوق من قبل شركة ناشئة من RCSI ، تدعى SugarColl Technologies. تنتظر ChondroColl حاليًا الموافقة التنظيمية ، ومن المتوقع أن تبدأ الدراسات الأولى حول البشر الذين يعانون من عيوب osteochondral في المستقبل القريب.
قمع تسوس الاسنان
يبحث باحثون من جامعة بنسلفانيا عن طرق أفضل لإزالة اللويحة السنية التي يمكن أن تسبب في بعض الأحيان تسوس الأسنان. قاموا بهندسة الجسيمات النانوية التحفيزية مع نشاط شبيه بالبيروكسيد يمكن أن يزعج مصفوفة الحماية التي تحيط بالبكتيريا الموجودة في فمك. تم اختبار هذه الاستراتيجية الجديدة حتى الآن على نماذج القوارض وأظهرت انخفاضًا ملحوظًا في تسوس الأسنان. يأمل الفريق في تطبيق هذه المعرفة قريباً لمعالجة مرض الفم البشري. وهم يقترحون أن يتضمنوا الجسيمات النانوية الحفازة مع بيروكسيد في معاجين الأسنان التجارية ومنتجات غسول الفم كإستراتيجية جديدة لمكافحة الجراثيم في مكافحة تسوس الأسنان.
مصادر:
David F، Levingstone T، O'Brien F، et al. تعزيز الشفاء العظام باستخدام زرع السقالات كولاجين هيدروكسيباتيت في علاج كيس العظام أم الدموي الفك متعددة كبيرة في multilocled فصيلة أصيلة. مجلة هندسة الأنسجة والطب التجديدي [تسلسل على الانترنت]. أكتوبر 2015 9 (10): 1193.
Gao L، Liu Y، Koo H، et al. حشرات نانوية تعزز المكورات العقدية biofilm matrix degradation وتعزز القتل البكتيري لقمع تسوس الأسنان في الجسم الحي. المواد الحيوية [التسلسلية عبر الإنترنت]. 29 مايو 2016 ؛ 101: 272-284.
Hariya T ، Tanaka Y ، Yokokura S ، ناكازاوا T. شفافة ، مرنة شرائح الأغشية البشرية التي يحيط بالجنين لزراعة القرنية. المواد الحيوية ، [مسلسل على الانترنت]. 1 سبتمبر ، 2016 ، 101: 76-85.
Kaur G، Willsmore T، Evdokiou A، et al. يزرع سلك التيتانيوم مع صفائف nanotube: نموذج دراسة لعلاج السرطان الموضعي. المواد الحيوية [التسلسلية عبر الإنترنت]. 1 سبتمبر 2016 ؛ 101: 176-188.
Meller D، Pauklin M، Thomasen H، Westekemper H، Steuhl KP. زرع الغشاء الأمنيوسي في العين البشرية. Deutsches Ärzteblatt International. 2011، 108 (14): 243-248. دوى: 10.3238 / arztebl.2011.0243.
Stack J، Levingstone T، David F، et al. إصلاح آلام العظام الغضروفية الكبيرة آفات باستخدام بنية الأنسجة متعددة الطبقات رواية جديدة في رياضي فرسي. مجلة هندسة الأنسجة والطب التجديدي [تسلسل على الانترنت]. 20 من أيار 2016 ؛ المتاحة من MEDLINE ، ايبسويتش ، MA. تم الوصول إليه في 11 حزيران 2016.
وانغ يي ، دينغ إكس ، قو ح ، وآخرون. مركبات نانو السيليكا متوسطة المفعول مركبة بالمضادات الحيوية ، مركبة بالفضة من الفضة كمضاد للبكتيريا التآزرية لعلاج العدوى المقاومة للعقاقير. المواد الحيوية [التسلسلية عبر الإنترنت]. 2 يونيو 2016 ؛ 101: 207-216.