صمغ طبي فعال من الديدان

نجح العلماء في تقليد الغراء الطبيعي الذي يفرزه كائن بحري صغير يسمى "دودة قصر الرمل" لاستخدامه كغراء طبي لالتحام العظام

نجح علماء في تقليد الغراء الطبيعي الذي يفرزه مخلوق بحري صغير يسمى "دودة قصر الرمال" بعد سعيهم الطويل لتطوير غراء طبي ضروري لدمج العظام المكسورة نتيجة الإصابات الناجمة عن ساحات المعارك وحوادث السيارات وغيرها من الحوادث. .

يقول الدكتور راسل ستيوارت: "يعتمد هذا اللاصق الحيوي على مزيج معقد من فكرة رائعة ولكنها غير مستكشفة حتى الآن لصنع مواد لاصقة قابلة للحقن". "إن فكرة استخدام المواد اللاصقة المشتقة من الطبيعة في مجالات الطب هي فكرة قديمة وبدأت لأول مرة بدراسات المواد اللاصقة المخصصة للعضلات وأجريت في الثمانينات. ومع ذلك، وبعد مرور ما يقرب من ثلاثين عامًا، لا توجد مواد لاصقة طبيعية في الطب".

تتمثل الطريقة التقليدية لدمج العظام المكسورة في استخدام أدوات التثبيت الميكانيكية مثل المسامير والدبابيس والبراغي المعدنية لدعمها حتى تتمكن من الشفاء وتحمل وزن الشخص مرة أخرى. ومع ذلك، يوضح الباحث أن تحقيق ترتيب الأجزاء العظمية الصغيرة والحفاظ عليه باستخدام البراغي والأسلاك المعدنية أمر صعب للغاية. من أجل إعادة البناء الدقيق للعظام الصغيرة، أدرك الباحثون في مجال الصحة بالفعل حقيقة أن المواد اللاصقة القابلة للتحلل الحيوي والمتوافقة حيويًا يمكن أن تكون ذات قيمة لأنها ستقلل من استخدام المواد المعدنية في الجسم مع الحفاظ على الترتيب المناسب لدمج الكسور.

تمكن الباحثون من تكرار الغراء الذي تستخدمه ديدان القلعة الرملية (Phragmatopoma californica) أثناء بناء منزلها بين المد والجزر عن طريق تجميع حبيبات الرمل وشظايا القذائف الموجودة على الشاطئ. كان على هذه الدودة البحرية أن تتغلب على العديد من تحديات المواد اللاصقة لتتمكن من إنشاء منزل تحت الماء لنفسها، وكانت براعتها بمثابة وصفة فعالة لفريق البحث في تطوير المادة اللاصقة الاصطناعية.

وكان التحدي الذي واجهه الباحثون هو تصميم مادة لاصقة ذات أساس مائي تظل غير قابلة للذوبان في البيئات الرطبة وقادرة على لصق الأجسام الرطبة معًا. وأوضح الباحث الرئيسي أن الفريق مطالب أيضًا بإبداء رأيه حول التفاصيل الدقيقة لعملية تصلب الغراء الطبيعي - فالتوقيت السيئ لتصلب الغراء سيجعله عديم القيمة. ومن أجل التغلب على هذه المطبات، قام الباحثون أولاً بدراسة سلوك الغراء في مواجهة التغيرات في قيم الرقم الهيدروجيني له، وهي الآلية التي تم نسخها على الغراء الاصطناعي.

ويوضح الباحث، وهو مهندس حيوي في جامعة يوتا في سولت ليك سيتي، أن الغراء الجديد قد خضع لاختبارات السمية في مزارع الخلايا. ويشير الباحث إلى أن الغراء المبتكر قوي على الأقل مثل الغراء التجاري المعروف باسم "Super Glue" وضعف قوة الغراء الطبيعي الذي يعتمد عليه.

يقول الباحث: "لقد أدركنا حقيقة أن الآلية التي تستخدمها هذه الدودة هي في الواقع وسيلة مثالية لصنع الغراء تحت الماء". "هذا الغراء، مثل غراء الدودة، عبارة عن مادة سائلة، على الرغم من أنها لا تختلط بالماء، إلا أنها قابلة للذوبان في الماء."

بدأ الباحثون بإجراء تجارب تركز على نقل المواد النشطة بيولوجيًا في الغراء التي ستسمح لهم بشفاء كسور العظام أثناء إدخالها في مناطق الكسور، مثل: المضادات الحيوية أو مسكنات الألم أو محفزات الشفاء.

وقال "نحن متفائلون للغاية بشأن هذه المادة اللاصقة الاصطناعية". "تعد المواد المعدلة بيولوجيًا أحد التحديات الرئيسية في تحضير المواد اللاصقة مثل هذه. في أي وقت تقوم فيه بحقن مادة صناعية في الجسم، هناك خطر أن يرفضها الجسم ويسبب تلف الأنسجة. حتى الآن، لم نر أن الغراء الذي نستخدمه يسبب هذا."

أخبار الدراسة