افزایش سرعت ترمیم استخوان آسیب‌دیده با نانوذرات مغناطیسی

محققان انگلیسی موفق به ساخت نانوذرات مغناطیسی پوشش‌داری شدند که موجب بهبود ترمیم استخوان در ناحیه آسیب دیده می‌شود. نتایج آزمون انجام شده روی استخوان ران مرغ بسیار رضایت‌بخش بوده است.

پژوهشگران دانشگاه کیله با همکاری محققانی از دانشگاه ناتینگهام موفق به ارائه نانوذرات مغناطیسی شدند که برای ترمیم استخوان‌های آسیب دیده بسیار مناسب است. این نانوذرات، پوششی از جنس پروتئین دارند که سلول‌های بنیادی را به تولید استخوان تحریک می‌کند. این گروه تحقیقاتی سلول‌های بنیادی را مستقیماً به بخش آسیب‌دیده وارد نموده و با استفاده از نانوذرات، تخصصی شدن آن‌ها را کنترل نمودند. این نانوذرات با استفاده از پروتئین‌های سطحی خود، فرآیند تولید استخوان را مدیریت می‌کنند.
در حال حاضر برای ترمیم استخوان‌هایی که به حالت عادی امکان ترمیمشان وجود ندارد، از روش پیوند استخوان استفاده می‌شود. مشکل این روش آن است که بسیار دردناک بوده و نیاز به برداشتن استخوان از قسمت دیگری از بدن است. از سوی دیگر در برخی بیماران، قسمت آسیب دیده به حدی بزرگ است که نیاز به پیوند استخوانی بزرگ به ناحیه آسیب دیده وجود دارد، همچنین برخی بیماران به دلیل مشکلات سلامتی یا ناهنجاری‌های استخوانی امکان تأمین استخوان برای پیوند به ناحیه آسیب دیده را ندارند.
برای حل این مشکل، از سلول‌های بنیادی استفاده می‌شود که به ناحیه آسیب دیده تزریق می‌شود. چالش موجود در این روش آن است که باید به نوعی سلول‌های بنیادی را برای تخصصی شدن تحریک نمود تا استخوانی با کیفیت بالا تولید شود.
جیمز هنستوک از محققان این پروژه می‌گوید: «درمان به روش تزریق سلول‌های بنیادی مزیت‌های زیادی دارد. ما در این پروژه از نانوذرات مغناطیسی پوشش‌دار برای این کار استفاده نمودیم. این نانوذرات، پوششی پروتئینی دارند و به دلیل خاصیت مغناطیسی خود امکان کنترل از راه دور آن وجود دارد. ما از این نانوذرات برای کنترل عملکرد سلول‌های بنیادی استفاده نمودیم.»
این گروه تحقیقاتی، دو مدل مختلف را مورد آزمایش قرار دادند: ران مرغ و هیدروژل کلاژن مهندسی شده. در هر دو مدل، استفاده از این نانوذرات موجب افزایش تشکیل استخوان شده و بدون نیاز به فشار مکانیکی خارجی، دانسیته استخوان افزایش می‌یابد.
جیمز هنستوک می‌افزاید: «این پروژه نشان داد که استفاده از نانوذرات مغناطیسی و سلول‌های بنیادی می‌تواند تأثیر به‌سزایی در رشد استخوان داشته باشد. این روش می‌تواند راهبردهای مهندسی بافت را بهبود دهد.»