چسب جدید الهام گرفته از حلزون‌ها می‌تواند به چسباندن مجدد مغز‌ها پس از جراحی کمک کند

به گزارش مجله خبری نگار، اگر می‌خواهید روی مغز عمل جراحی انجام دهید، ابتدا باید به آن دسترسی پیدا کنید. این به معنای بریدن غشا‌های محافظ اطراف آن است که باعث می‌شود تمام مایع آبکی در جای خود باقی بماند. اما چگونه می‌توان غشا را دوباره آب‌بندی کرد؟ دانشمندان فکر می‌کنند که ممکن است راه‌حلی داشته باشند که از تکنیک‌های جراحی فعلی بهتر باشد و این روش از حیوانی الهام گرفته شده است که حتی مغز خودش را ندارد. این مطالعه در مجله Science Translational Medicine منتشر شده است.

مهندسی زیستی که به طبیعت اجازه می‌دهد تا توسعه فناوری‌های جدید را هدایت کند، منجر به پیشرفت‌های خیره‌کننده‌ای شده است، از ربات‌های بیوهیبریدی ساخته شده از لاشه عنکبوت و حشرات قرص‌خوار زنده گرفته تا مواد تغییر شکل‌دهنده با الهام از اختاپوس‌ها. تیمی به رهبری پروفسور دیوید مونی از موسسه مهندسی بیولوژیکی ویس در دانشگاه هاروارد، در تلاش یک دهه‌ای خود برای یافتن راهی جدید برای ترمیم بافت آسیب‌دیده بدن، توجه خود را به لجن حلزون معطوف کردند.

حلزون تیره آریون (Arion subfuscus) نوع خاصی از مخاط را ترشح می‌کند که با چسبیدن محکم به سطوح، از آن برای فرار از شکارچیان استفاده می‌کند. با توجه به این موضوع، تیم تحقیقاتی یک هیدروژل ساخته شده از دو شبکه پلیمری ترکیب شده با یک لایه چسب از جنس کیتوزان (همان ماده‌ای که اسکلت خارجی نرم‌تنان از آن ساخته شده است) ایجاد کرد. هیدروژل حاصل، چسب سخت (Tough Adhesive) نام دارد و کاملاً با نامش مطابقت دارد.

دکتر کایل وو، جراح مغز و اعصاب، و همکارانش پس از شنیدن این خبر، فکر کردند که این چسب ممکن است دقیقاً همان چیزی باشد که پزشک هنگام ترمیم غشای بیرونی مغز، به نام سخت‌شامه، پس از جراحی تجویز کرده است.

وو گفت: «به عنوان جراحان مغز و اعصاب، ما معمولاً سخت‌شامه را برای دسترسی به مغز یا نخاع باز می‌کنیم، اما دستیابی به یک آب‌بندی ضد آب سخت‌شامه پس از اتمام این روش‌ها می‌تواند در شرایط خاص چالش‌برانگیز باشد.»

سخت‌شامه بیرونی‌ترین لایه از سه لایه غشایی است که مغز را احاطه کرده و از آن محافظت می‌کند. در زیر آن، عنکبوتیه و در زیر آن نرم‌شامه قرار دارد. به طور کلی، آنها مننژ نامیده می‌شوند.

خودِ سخت‌شامه کاملاً ضخیم و سفت است. کمی شبیه موم روی پنیر یا نوعی پوشش پلاستیکی بیولوژیکی است، اما این جنس خوبی است که در آشپزخانه‌های حرفه‌ای پیدا می‌کنید، نه نسخه‌ی گران‌قیمت آن. همچنین یک سخت‌شامه در اطراف نخاع وجود دارد، یک لوله‌ی فیبری محکم.

گزینه‌های معمول برای ترمیم سخت‌شامه، بخیه یا پیوند است که انجام آنها همیشه آسان نیست. چسب‌های جراحی خیلی خوب عمل نمی‌کنند، عمدتاً به این دلیل که کل محیط اطراف مغز بسیار مرطوب است. اما ایجاد یک آب‌بندی خوب و ضد آب مهم است، در غیر این صورت مایع نخاعی می‌تواند نشت کند و مشکلات کاملاً جدیدی را برای بیمار ایجاد کند.

با ترکیب تخصص‌هایشان، یک تیم مشترک از جراحان مغز و اعصاب و مهندسان زیستی، نسخه جدیدی از چسب Tough اصلی به نام Dural Tough Adhesive (DTA) را ایجاد کردند.

در مجموعه‌ای از آزمایش‌ها، آنها آن را روی بافت‌های مشتق‌شده از انسان و مدل‌های حیوانی آزمایش کردند و اثربخشی آن را در مغز موش و نخاع خوک بررسی کردند. DTA در تعدادی از آزمایش‌ها، از جمله آزمایشی که در آن چسب از طریق بینی روی جسد انسان اعمال شد، از درزگیر‌های موجود در حال حاضر بهتر عمل کرد و فشار‌هایی بسیار بیشتر از آنچه حتی در فردی با بیماری یا آسیب جدی دیده می‌شود، تحمل کرد.

امید است که با چنین نتایج مثبتی، توسعه بیشتر به زودی منجر به در دسترس قرار گرفتن DTA برای عملیات واقعی شود.

مونی گفت: «ما هیجان‌زده‌ایم که این مطالعه مسیر‌های جدیدی را برای جراحان مغز و اعصاب در آینده گشوده است، انجام انواع عمل‌های جراحی را آسان‌تر کرده و خطر ابتلا به این بیماری را برای بیمارانی که نیاز به انجام آنها دارند، کاهش داده است.» «این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که چگونه پیشرفت‌های منحصر‌به‌فرد و مورد مطالعه در مواد زیستی مانند پیشرفت‌هایی که ما با پلتفرم Tough Adhesive خود به دست آورده‌ایم، می‌تواند بر بسیاری از زمینه‌های مختلف پزشکی ترمیمی تأثیر بگذارد.»