أنتج فريق من الباحثين غضروفا اصطناعيا من خلال الجمع بين المجالات المغناطيسية والهيدروجيل باستخدام طريقة غير جراحية يمكن أن تؤدي إلى ثورة في الطب التجديدي.
وأظهر علماء من كلية بيرلمان للطب في جامعة بنسلفانيا، طريقة جديدة ممكنة لإعادة بناء أنسجة الجسم المعقدة التي يمكن أن تقلل إلى حد كبير أوقات الشفاء من الإصابات الشائعة، بما في ذلك تنكس الغضاريف في المفاصل الحرجة في جميع أنحاء الجسم.
وبدلا من المواد الاصطناعية أو البيولوجية التي يشيع استخدامها لهذه الأنواع من الإصابات، استخدم فريق بقيادة روبرت ماك، مدير مختبر ماكاي وأستاذ جراحة العظام والهندسة الحيوية، مزيجا من سائل مغناطيسي ومحلول هيدروجيل ثلاثي الأبعاد، ما قد يتوافق مع الفروق الدقيقة للإصابة داخل الجسم.
وبهذه الطريقة، يمكن إعادة ترتيب الخلايا والأشياء الأخرى المشاركة، في علاج إصابة معينة حسب الحاجة لمحاكاة الأنسجة، التي تحدث بشكل طبيعي باستخدام عملية غير جراحية وغير مدمرة.
وتجنب الباحثون إضافة جسيمات مغناطيسية إلى الخلايا التالفة نفسها، مشيرين إلى التأثيرات طويلة المدى غير المرغوب فيها، ولكن بدلا من ذلك اختاروا نهجا غير جائر "يمغنط" البيئة المحيطة بالخلايا.
ومع هذه الأنواع من الإصابات، التي يشار إليها غالبا باسم "تلف الأنسجة الرخوة"، في كثير من الأحيان لا يكون الضرر كارثيا ويقتصر على منطقة واحدة أو منطقتين، ما يؤدي عادة إلى تكوين ثقب في الغشاء.
وتعمل الإصلاحات الشائعة لتكسير الأنسجة مثل الغضاريف بالطريقة نفسها، التي تعمل بها إصلاحات الطرق أو المنزل، عن طريق ملء الثقوب ببعض المواد الاصطناعية. ومع ذلك، فإن هذه المواد عادة ما تتلاشى بمرور الوقت، لأنها غير عضوية، ويمكن أن تسبب آثارا جانبية غير مرغوب فيها.
علاوة على ذلك، كلما كان الهيكل الأولي أكثر تعقيدا، يصعب العثور على مادة بديلة مناسبة لسد الفجوة مع أداء الوظيفة نفسها. وعندما يتعلق الأمر بالغضروف على وجه الخصوص، فإنه يكون أكثر كثافة بالخلايا الموجودة على السطح، ويصبح أقل خلويا بالقرب من العظم الذي يتصل به، ما يعني أن أي بديل اصطناعي يحتاج إلى تصميم هندسي دقيق.
ويُسكب محلول هيدروجيل في المنطقة المتضررة قبل تعريضها للأشعة فوق البنفسجية، التي تثبت ذلك في مكانه. ثم ينتشر المحلول المغناطيسي ببطء خارج الجسم بمرور الوقت.
ونجح الفريق في إعادة تكوين الغضروف المفصلي، الذي يقع في المفاصل الحرجة في جسم الإنسان مثل الركبتين والمرفقين، وهو مصدر رئيسي للإصابات بين الرياضيين المحترفين. وقال ماك: "من خلال تثبيت الخلايا وعوامل توصيل الأدوية الأخرى في مكانها عن طريق الزخرفة المغناطيسية، يمكننا بدء الأنسجة في المسار المناسب لإنتاج غرسات أفضل لإصلاح الغضاريف".
وفي الوقت الحالي، أجريت الدراسات في المختبر، ولكنها تمثل الخطوة الأخيرة نحو تقنيات الطب التجديدي الأكثر تقدما دون الحاجة إلى عمليات جراحية متعددة ومكلفة وجائرة.