محققان نانوذرات معدنی دو بعدی را برای درمان بازسازی غضروف در بدن ایجاد کرده‌اند.
استئوآرتریت یک بیماری دژنراتیو است که 630 میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می دهد که تقریباً 15 درصد از کل جمعیت در جهان را تشکیل می دهد. سیاره. در آرتروز، غضروف در استخوان ما شروع به شکستن می کند و این می تواند به استخوان زیرین آسیب برساند و باعث درد و سفتی شود، به ویژه در مفاصل زانو، لگن و شست. با افزایش سن، بروز این بیماری افزایش می یابد. درمان‌های آرتروز شامل داروها، فیزیوتراپی، کاردرمانی است که عمدتاً برای تسکین علائم درد انجام می‌شود. برای درمان کامل این عارضه، بافت های آسیب دیده مفصل باید ترمیم شوند. این ترمیم پیچیده و چالش برانگیز است زیرا بازسازی بافت غضروف در استخوان دشوار است. با افزایش سن جمعیت جهان، درمان‌های مؤثر جدید برای آرتروز فورا مورد نیاز است.
عوامل رشد پروتئين
درمان احتمالی استئوآرتریت شامل طراحی و تحویل است پروتئين درمان یعنی پروتئین ها در آزمایشگاه برای استفاده درمانی مهندسی شده است. پروتئين درمان ها در دهه های اخیر تأثیر زیادی بر بسیاری از بیماری ها داشته اند. یکی از این دسته از پروتئین ها فاکتورهای رشدی نامیده می شود که محلول ترشح می شوند پروتئین ها. بدن ما قادر به خوددرمانی است و این فرآیند را می توان با استفاده مصنوعی از عوامل رشد برای بهبود فرآیندهای دخیل در خود درمانی تقویت کرد. با این حال، بسیاری از فاکتورهای رشد شناخته شده به سرعت تجزیه می شوند و بنابراین برای دستیابی به یک اثر درمانی به دوز بسیار بالایی نیاز است. مطالعات اثرات نامطلوب دوز بالا مانند التهاب و تشکیل بافت کنترل نشده را نشان داده اند. کاربرد فاکتورهای رشد نیز عمدتاً به دلیل عدم وجود سیستم های تحویل کارآمد یا حامل های بیومتریال بسیار محدود است. فاکتورهای رشد همراه با سیستم های تحویل بیومواد کارآمد در پزشکی احیا کننده شامل ترمیم و بازسازی بافت حیاتی هستند.
درمان جدیدی برای آرتروز مبتنی بر نانو سیلیکات
محققان دانشگاه تگزاس A&M ایالات متحده با طراحی نانوذرات معدنی دوبعدی (2 بعدی) که می توانند برای ارائه فاکتورهای رشد مورد استفاده قرار گیرند، یک درمان جدید برای بازسازی غضروف ایجاد کردند. این نانوذرات (یا نانو سیلیکات‌ها) دارای دو ویژگی کلیدی هستند - مساحت سطح بالا و بار دوگانه - که امکان اتصال آسان‌تر عوامل رشد را فراهم می‌کنند. نانو سیلیکات ها بدون تأثیر بر فاکتورهای رشد، کارایی اتصال بالاتری را نشان می دهند پروتئین ساختار سه بعدی یا عملکرد بیولوژیکی آن آنها اجازه تحویل طولانی‌تر (بیش از 3 روز) فاکتورهای رشد را به سلول‌های بنیادی مزانشیمی انسان می‌دهند که سپس با القای تمایز بیشتر سلول‌های بنیادی به غضروف در بازسازی غضروف استفاده می‌شوند. تمایز پیشرفته فعالیت بالای نسخه منتشر شده را تأیید می کند پروتئين و همچنین در غلظت 10 برابر کمتر در مقایسه با درمان های فعلی که از دوز بسیار بالاتر استفاده می کنند.
این مطالعه منتشر شده در ACS کاربردی مواد و رابط یک سیستم نانو مهندسی شده را نشان می دهد - یک پلت فرم مبتنی بر نانورس که در آن می توان از نانو سیلیکات ها به عنوان وسیله ای برای انتقال پایدار استفاده کرد. پروتئين روش های درمانی برای درمان آرتروز چنین سیستم تحویل مبتنی بر مواد زیستی می تواند با کاهش هزینه های کلی و به حداقل رساندن عوارض جانبی منفی، درمان کارآمد آرتروز را تضمین کند. این پلتفرم جدید تحویل می‌تواند استراتژی‌های بازسازی ارتوپدی فعلی را تقویت کرده و بر پزشکی بازساختی تأثیر بگذارد.
***
{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}
منبع (ها)
Cross LM et al 2019. تحویل پایدار و طولانی مدت پروتئين درمان از نانو سیلیکات های دو بعدی. مواد و رابط های کاربردی ACS. 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
