دانشمندان NUS یک ژل مغناطیسی ابتکاری ساخته اند که زخم های دیابتی را سه برابر سریع تر بهبود می بخشد

هر درمان شامل استفاده از یک پانسمان از پیش بارگذاری شده با یک هیدروژل حاوی سلول های پوستی برای التیام و ذرات مغناطیسی است. برای به حداکثر رساندن نتایج درمانی، از یک دستگاه مغناطیسی خارجی بی سیم برای فعال کردن سلول های پوست و تسریع روند بهبود زخم استفاده می شود. مدت زمان ایده آل تحریک مغناطیسی حدود یک تا دو ساعت است.

آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهند که این درمان، همراه با تحریک مغناطیسی، زخم‌های دیابتی را سه برابر سریع‌تر از روش‌های مرسوم فعلی بهبود می‌بخشد. علاوه بر این، در حالی که تحقیقات بر روی درمان زخم پای دیابتی متمرکز شده است، این فناوری پتانسیل درمان طیف گسترده ای از زخم های پیچیده مانند سوختگی را دارد.

استادیار اندی تای، که سرپرستی این تیم را برعهده داشت، گفت: پانسمان‌های معمولی نقش فعالی در بهبود زخم ندارند. نوآوری و فناوری سلامت آنها فقط از بدتر شدن زخم جلوگیری می کنند و بیماران باید هر دو یا سه روز یکبار برای تعویض پانسمان برنامه ریزی شوند. این هزینه هنگفتی برای سیستم مراقبت های بهداشتی ما و ناراحتی برای بیماران است.»

در مقابل، اختراع منحصربه‌فرد NUS یک رویکرد جامع و همه‌جانبه برای التیام زخم اتخاذ می‌کند و این روند را در چندین جبهه تسریع می‌کند.

دانشیار تای توضیح داد: “فناوری ما چندین فاکتور مهم مرتبط با زخم های دیابتی را با مدیریت همزمان سطوح گلوکز در ناحیه زخم، فعال کردن سلول های پوستی غیرفعال در نزدیکی زخم، ترمیم عروق خونی آسیب دیده و بازیابی عروق آسیب دیده در زخم هدف قرار می دهد.”

تیم NUS نوآوری خود را در مقاله ای که در مجله علمی منتشر شده است، توصیف می کند. مواد پیشرفتهدر 8 سپتامبر 2023. این تحقیق با همکاری دانشمندان آژانس علم، فناوری و تحقیقات، دانشگاه فناوری نانیانگ، دانشگاه سان یات سن و دانشگاه فناوری ووهان انجام شد.

زخم های مزمن دیابتی: یک چالش عمده مراقبت های بهداشتی

در حال حاضر بیش از نیم میلیارد نفر در سراسر جهان با دیابت زندگی می کنند و انتظار می رود این تعداد به طور قابل توجهی افزایش یابد. بنابراین، زخم های مزمن دیابتی مانند زخم پا (یکی از شایع ترین و سخت ترین زخم ها برای درمان) به یک چالش بزرگ مراقبت های بهداشتی جهانی تبدیل شده اند.

درمان‌های سنتی برای این زخم‌ها اغلب رضایت‌بخش نیست و منجر به مشکلات سلامتی مکرر و مداوم و – در تعداد زیادی از موارد – قطع عضو می‌شود.

سالانه حدود 9.1 تا 26.1 میلیون مورد زخم پای دیابتی در سراسر جهان وجود دارد و حدود 15 تا 25 درصد از افراد مبتلا به دیابت در طول زندگی خود به زخم پای دیابتی مبتلا می شوند. سنگاپور یکی از بالاترین نرخ های قطع اندام تحتانی به دلیل دیابت را در جهان دارد که به طور متوسط ​​حدود چهار نفر در روز است.

یک تمرین ملایم برای سلول های پوست

سلول های پوست به طور مداوم نیروهای مکانیکی ناشی از فعالیت های عادی روزانه را تجربه می کنند. با این حال، عموماً به بیماران زخم توصیه می‌شود که در فعالیت‌های شدید مانند پیاده‌روی شرکت نکنند، زیرا این کار می‌تواند سلول‌های باقی‌مانده را که برای بهبودی ضروری هستند، از بین ببرد.

دانشیار تای گفت: “آنچه تیم ما به آن دست یافته است، شناسایی یک نقطه شیرین با اعمال تحریک مکانیکی ملایم است.” نتیجه این است که سلول‌های باقی‌مانده پوست برای التیام زخم‌ها کار می‌کنند، اما نه تا حدی که آنها را بکشند.»

این ژل ترمیم کننده زخم با طراحی ویژه حاوی دو نوع سلول پوستی مورد تایید FDA – کراتینوسیت ها (ضروری برای ترمیم پوست) و فیبروبلاست ها (برای تشکیل بافت همبند) – و ذرات مغناطیسی ریز است. هنگامی که با یک میدان مغناطیسی پویا تولید شده توسط یک دستگاه خارجی ترکیب می شود، تحریک مکانیکی ژل، فیبروبلاست های پوستی را تشویق می کند تا فعال تر شوند.

آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که افزایش فعالیت فیبروبلاست تولید شده توسط ژل ترمیم زخم مغناطیسی، سرعت رشد سلول‌ها را تقریباً 240 درصد افزایش داده و تولید کلاژن را که یک پروتئین کلیدی برای بهبود زخم است، بیش از دو برابر می‌کند. همچنین ارتباط با کراتینوسیت ها را برای تقویت تشکیل رگ های خونی جدید بهبود می بخشد.

Assoc Tey افزود: “رویکردی که ما اتخاذ می کنیم نه تنها بهبود زخم را تسریع می کند، بلکه سلامت کلی زخم را ارتقا می دهد و احتمال عود را کاهش می دهد.”

تیم NUS از سال 2021 تا 2023 روی این پروژه کار می کند تا قابلیت این رویکرد جدید را نشان دهد. یک پتنت برای این نوآوری ثبت شده است.

یک تغییر بالقوه بازی در مراقبت از زخم

اگرچه ژل ترمیم کننده زخم مغناطیسی نویدبخش بهبود زخم دیابتی است، اما ممکن است درمان انواع پیچیده زخم های دیگر را نیز متحول کند.

دکتر شو یوفنگ، یکی از نویسندگان این مطالعه، دکتر شو یوفنگ، همکار پژوهشی از بخش بیومدیکال، گفت: هیدروژل پاسخگو به مغناطیسی همراه با تحریک مکانیکی دینامیکی ناشی از مغناطیسی بی سیم، چالش های اساسی در بهبود زخم، مانند ایجاد یک ریزمحیط مطلوب و ترویج بازسازی بافت را برطرف می کند. مهندسی در کالج طراحی و مهندسی NUS.

این اصول و سازگاری فناوری ما، و همچنین سهولت کلی استفاده از آن توسط بیماران، به این معنی است که می توان از آن برای بهبود بهبود زخم در شرایط مختلف غیر دیابتی، از جمله سوختگی ها و زخم های مزمن غیر دیابتی، استفاده کرد.

محققان در حال انجام آزمایش های بیشتری برای اصلاح بیشتر ژل ترمیم کننده زخم مغناطیسی برای بهبود اثربخشی آن هستند. آنها همچنین با یک شریک بالینی برای آزمایش اثربخشی ژل با استفاده از بافت‌های دیابتی انسان همکاری می‌کنند.

دانشیار تای گفت: «این یک گام بزرگ به جلو در مدیریت فعال زخم است. “هدف ما ارائه یک راه حل موثر و راحت برای بهبود زخم است که نتایج را برای میلیون ها نفر در سراسر جهان بهبود می بخشد.”

“ترمیم زخم، به ویژه در ناحیه زخم پای دیابتی، همیشه یک چالش بوده است. پروفسور فرانسیس وونگ کنگ لین، مشاور بخش جراحی ارتوپدی، بیمارستان عمومی سنگ‌کانگ، گفت: بیماران مبتلا به پای دیابتی به خوبی بیماران عادی بهبود نمی‌یابند و سفر شفای آنها اغلب طولانی است.

دانشیار وونگ که در این مطالعه شرکت نداشت، افزود: «پیشرفت در فناوری‌های ترمیم زخم، زمان سفر بیمار را کاهش می‌دهد و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا در اسرع وقت به زندگی خود بازگردند و در نتیجه بهره‌وری و کیفیت زندگی را بهبود می‌بخشند. “