علماء ينتجون مادة شبيهة بالمطاط لاستخدامها كبديل لأعضاء في الجسم البشري
ابتكر باحثون من جامعة تشالمر السويدية للتقنية مادةً شبيهةً بالمطاط ذات خواص فريدة تتيح استخدامها بديلًا للنسيج البشري في العمليات الطبية، للمادة إمكانيات تمنح الكثيرين حياة أفضل، ونشر الباحثون دراستهم في دورية إيه سي إس نانو المرموقة.
يدفع ارتفاع الطلب على مواد طبيعية يسهل زرعها في الجسم البشري عجلة تطوير منتجات طبية تقنية، فإدخال مواد غريبة في الجسم البشري يترافق مع أخطار عديدة منها الإنتانات الشديدة. واليوم تستخدم مواد كثيرة شديدة السمية، منها البوتكس، ما يعني أننا بحاجة إلى مواد بديلة ليس لها آثار جانبية سلبية على الجسم البشري.
وبحسب شبكة “مرصد المستقبل”، طور باحثو تشالمر مادةً تتركب من مكونات يتقبلها الجسم البشري. أساس هذه المادة زجاج بليكسي الذي يشيع استخدامه في التقنيات الطبية. ومنحوا هذه المادة المبتكرة مجموعة خصائص فريدة بتغيير بنيتها النانوية. كان الباحثون يعملون على إنتاج مادة تتمتع بصلابة العظم، لكنهم فوجئوا بما وصلوا إليه، وقال أناند كومار راجاسيخاران دكتور علوم المواد وأحد باحثي الدراسة «ذهلنا حين وجدنا أن المادة تمتاز بالطراوة الشديدة والمرونة وقابليتها للتمدد، ما يعني أننا لا نستطيع استخدامها بديلًا للعظم. لكن الخصائص الفريدة التي تمتاز بها منحت اكتشافنا نكهةً خاصةً.»
أظهرت النتائج أن استخدام المادة الجديدة الشبيهة بالمطاط مهم عند دمج خصائص عديدة غير اعتيادية مثل قابلية التمدد العالية وسهولة المعالجة إمكانية تسخيرها في المجال الطبي.
قال مارتن أندرسن بروفيسور الكيمياء لدى جامعة تشالمر وباحث رئيس في الدراسة «تمثل القثاطر البولية أول استخدام عملي للمادة الجديدة. إذ نستطيع تركيبها بطريقة تمنع تشكل البكتريا على سطحها، ما يؤكد أهميتها في المجال الطبي.» تتيح بنية المادة الجديدة معالجة سطحها ليكون مضادًا للبكتريا بطريقة طبيعية لا سمية. يتحقق هذا الأمر بتغطية سطح المادة بببتيدات مضادة للجراثيم وهي بروتينات صغيرة تمثل جزءًا من جهاز المناعة الذاتي. ما يقلل الحاجة إلى المضادات الحيوية ويخفض مشكلة مقاومتها.
بما أن المادة قابلة للحقن، فهي تخفض الحاجة إلى الجراحات وعمليات إعادة ترميم بعض أعضاء الجسم. إذ يستطيع الطبيب حقنها بمثابة سائل لزج يشكل البنى المرنة داخل الجسم، أو إنتاجها بالطباعة ثلاثية الأبعاد على هيئة معينة. قال أندرسن «تتآكل الغضاريف في أمراض عديدة وتسبب احتكاك العظام مع بعضها مسببةً ألمًا شديدًا لمدى المرضى. تمثل المادة في هذه الحالات خيارًا علاجيًا مناسبًا.»
تمتاز المادة باحتوائها على مسامات نانوية منظمة بشكل ثلاثي الأبعاد. ما يعني إمكانية حقنها مع الدواء لأهداف علاجية شتى مثل تحسين الشفاء وتقليل الالتهاب، الأمر الذي يوفر علاجًا موضعيًا ويجنب الجسم آثار الدواء الجانبية. وبسبب انعدام سمية المادة، فإن استخدامها في الجراحات التجميلية بمثابة مادة حشو يفتح مجالات جديدة.
قال أناند «أعمل حاليًا في شركتنا الوليدة أمفيريا لنقل البحث إلى سوق العمل. تلقينا عروضًا عديدةً للمادة المبتكرة. تعد المادة بتحقيق الهدف المنشود وهو تحقيق النفع المجتمعي.»
عمد الباحثون إلى تسجيل براءة اختراع للمادة الجديدة قبل نشر الدراسة بهدف الانتفاع منها ونشرها في الأسواق. ويعود حق براءة الاختراع لشركة أمفيريا التي أسسها مارتن أندرسن وأناند كومار راجاسيخاران، بالإضافة إلى سبا آتيفيكتا الذي أنهى رسالة الدكتوراه في علم المواد لدى جامعة تشالمر.[ads3]