به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، پزشکی احیا کننده یک رشته پیچیده است که در حال تبدیل شدن به یک موضوع تحقیقاتی داغ است. بازسازی پوست، استخوان و اعصاب بر درمان‌های فعلی در پزشکی احیا کننده غالب است. نوع جدیدی از دارو به دلیل آسیب پذیری بالا در برابر آسیب و توانایی ضعیف خود ترمیم شونده برای درمان آن‌ها به فوریت مورد نیاز است. یک هیدروژل پپتیدی خودساخته یک ماده داربست خوب در پزشکی احیا کننده است زیرا شبیه به محیط ماتریکس سیتوپلاسمی است. چسبندگی، مهاجرت، تکثیر و تقسیم سلولی را ترویج می‌کند و محصولات تخریب آن پروتئین‌های طبیعی و بی ضرر هستند. 
کاربرد هیدروژل SASP در پزشکی بازساختی
هیدروژل‌های SASP شامل توالی‌های اسید آمینه آبدوست و آبگریز متناوب هستند که تحت شرایط خاص (مانند غلظت یونی، دما و pH) تحریک می‌شوند تا یک ساختار تاخورده β پایدار به‌طور خود به خود و به طور منظم از طریق پیوند غیرکووالانسی ایجاد کنند. این ساختارها در نانوالیاف روی هم چیده می‌شوند تا یک ماتریس در هم تنیده را تشکیل دهند و یک داربست هیدروژلی با محتوای بیش از 99 درصد آب تشکیل دهند. چنین هیدروژل‌هایی را می‌توان به عنوان مواد داربست خوب در پزشکی احیا کننده استفاده کرد زیرا اندازه منافذ مناسبی برای ترویج تکثیر و مهاجرت سلولی دارند و محصولات تخریب آن‌ها اسیدهای آمینه است. هیدروژل‌های SASP به‌عنوان نوع جدیدی از مواد زیستی دارای مزایایی مانند قابلیت برنامه‌ریزی، هزینه کم، ویسکوالاستیسیته خوب، زیست سازگاری بالا و ایمنی زایی پایین هستند و به طور گسترده در زمینه پزشکی برای مهندسی بافت، آزادسازی دارو، هموستاز و عملکرد ضد میکروبی استفاده می‌شوند.
کاربرد هیدروژل SASP در بازسازی پوست
پوست به عنوان بزرگترین عضو بدن در تماس فیزیکی با دنیای خارج، از ورود اجسام خارجی و عوامل بیماری زا و از دست دادن مایعات بدن، از جمله عملکردهای دیگر، جلوگیری می‌کند، اولین خط دفاعی مستقیم بدن در برابر آسیب‌های خارجی است. با این حال، ظرفیت ترمیم پوست به دلیل قرار گرفتن مداوم آن در معرض دنیای بیرون ضعیف است و در نتیجه درمان آن با مشکل مواجه می‌شود، با یک چرخه بهبودی طولانی با درمان سنتی، که در طی آن بیمار درد زیادی را متحمل می‌شود. به عنوان مثال، بر اساس تجزیه و تحلیل تعداد زیادی از داده‌های تحقیقات علمی که توسط دانشمندان آمریکایی گزارش شده است، ایالات متحده اکنون سالانه بیش از 1 میلیارد دلار برای زخم‌های مزمن و غیرقابل درمان هزینه می‌کند که حدود 2٪ از کل اقتصاد اروپا را تشکیل می‌دهد.
کاربرد هیدروژل SASP در زمینه بازسازی استخوان
بافت استخوانی به‌عنوان یک بخش ضروری از بدن، در نقاهت پس از صدمات مشکل دارد و به دلیل تحت‌تاثیر گرفتن ریکاوری آن تحت تأثیر عوامل زیادی، روند بهبودی پیچیده‌ای دارد. بنابراین، مشکل بازسازی استخوان توجه زیادی را از سوی محققان برانگیخته است و داربست‌های هیدروژل SASP به یک راه حل جایگزین قدرتمند برای استراتژی فعلی بازسازی بافت تبدیل شده‌اند. به عنوان یک جایگزین، SASP ها به دلیل کنترل دقیق ترکیب شیمیایی خود، مقاومت بالایی در برابر تغییرات pH یا دما دارند. هیدروژل‌ها را می‌توان از نظر مواد اولیه به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم کرد. ناپایداری و استحکام مکانیکی ضعیف هیدروژل‌های طبیعی به این معنی است که آن‌ها نمی‌توانند ریزمحیطی شبیه به ماتریس‌های سیتوپلاسمی ایجاد کنند و کاربرد آن‌ها در بازسازی استخوان را محدود می‌کند. درمان‌های کنونی برای نقایص استخوانی شامل ترمیم بافت‌های نرم و بازسازی اتصالات استخوانی است. با این حال، خطر عود به دلیل عدم توانایی در برداشتن دقیق کانون‌های عفونی منجر به شکست درمان می‌شود. در این زمینه، پر کردن نقایص استخوانی با هیدروژل در تحریک ترمیم استخوان و ارائه پشتیبانی ساختاری و مکانیکی در طول این فرآیند مهم است. یک مطالعه داربست‌های متشکل از SASP KLD (KLDLKLDLKLDL) را با جفت شدن مستقیم موتیف‌های فعال زیستی کوتاه O1 (EEGGC) و O2 (EEEEEE) بررسی کرد، که زیست فعالی آن‌ها برای تمایز استخوانی نشان داده شده است.
هیدروژل SASP در زمینه بازسازی اعصاب
بازسازی عصبی، همچنین به عنوان "تمایز مجدد عصبی" شناخته می‌شود، فرآیندی است که در آن نورون‌ها یا سلول‌های گلیال به طور کامل یا جزئی در محل آسیب جایگزین یا ترمیم می‌شوند و عملکرد طبیعی خود را بازیابی می‌کنند. این بازسازی ممکن است با تولید نورون‌ها، گلیا، آکسون‌ها، غلاف‌های میلین یا سیناپس‌های جدید رخ دهد. صدمات عصبی سالانه بیش از 90000 نفر را تحت تاثیر قرار می‌دهد. تخمین زده می‌شود که صدمات نخاعی به تنهایی سالانه 10000 نفر را تحت تاثیر قرار می‌دهد. نرخ بالای آسیب و دشواری در بهبود آسیب‌های عصبی نیاز فوری به انواع جدید داربست‌های مادی برای رسیدگی به این موضوع ایجاد می‌کند. در حال حاضر، هیدروژل‌ها به طور گسترده‌ای در مهندسی بافت به عنوان یک ماده انعطاف پذیر استفاده می‌شوند و برخی از هیدروژل‌های طراحی شده از مواد زیستی طبیعی دارای نقص‌های زیادی هستند. آن‌ها باید اصلاح شوند تا خواص فیزیکوشیمیایی بهتری داشته باشند. با این حال، برخی از عوامل شیمیایی اتصال متقابل و سایر مواد معرفی شده در فرآیند اصلاح برای این منظور نامناسب هستند و به طور بالقوه زیست سازگاری آن‌ها را کاهش می‌دهند. 
هیدروژل SAP
برخی از توالی‌های پلی پپتیدی می‌توانند خود به خود جمع شوند و ساختارهای فوق مولکولی را تحت نیروهای درون و بین مولکولی تشکیل دهند. مواد مبتنی بر پپتید می‌توانند به محیط فیزیولوژیکی پاسخ دهند و خود مونتاژ شوند و ریزساختارهایی با عملکرد برای ترمیم تروما تشکیل دهند. هیدروژل‌های SAP به طور طبیعی زیست سازگار و تجزیه پذیر با شناسایی گیرنده لیگاند، خودآرایی پاسخگو به محرک و تقلید ECMs هستند. خودآرایی پپتیدها روشی موثر برای تهیه مواد نانوساختار است و ژل شدن پپتیدها فرآیندی پویا است که می‌تواند از طریق فعل و انفعالات خود باعث تجمع شود. هیدروژل‌های SAP طیف وسیعی از کاربردها در نانوتکنولوژی و زیست‌پزشکی از جمله دارورسانی محلی دارند. تقارن مولکول هنگام طراحی SAPها نیز حیاتی است، و بسیاری از مولکول‌های خودآرایی متقارن هستند زیرا چنین مولکول‌هایی به انواع کمتری از رابط‌های تماسی نیاز دارند و احتمال بیشتری وجود دارد که در طول فعل و انفعالات مونتاژ، توده‌ها را تشکیل دهند.
SAP Hydrogels در بازسازی استخوان
هیدروژل‌های SAP می‌توانند به صورت بیونیکی ECM را تقلید کنند و نقش تسهیل کننده‌ای در چسبندگی و مهاجرت سلول ایفا کنند. آن‌ها همچنین دارای ایمنی زایی پایین و خواص مکانیکی مناسب هستند و خواص استخوان زایی خوبی در داخل بدن و در شرایط آزمایشگاهی نشان داده‌اند. تحویل سلول‌های عملکردی، مانند سلول‌های بنیادی، به طور مستقیم به محل ترومای استخوانی می‌تواند بازسازی استخوان را از طریق تمایز استخوانی و ترشح فاکتورهای رشد مربوطه افزایش دهد. هیدروژل‌های SAP به دلیل زیست سازگاری عالی و تسهیل چسبندگی، مهاجرت و کشت سلولی، به یک حامل مهم سلول‌های بنیادی تبدیل شده‌اند.
SAP Hydrogels در جوانسازی پوست
SAPها کاربردهای مهمی در ترمیم پوست آسیب دیده دارند، جایی که می‌توان از آن‌ها به عنوان داربست برای سلول‌های پوست و مخزن ترکیبات فعال برای تسریع بهبود زخم استفاده کرد. نانوپپتیدهای RADA16-I، KLT و RGD می‌توانند خود به خود در هیدروژل‌ها جمع شوند. کروی‌های سلول‌های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسان (hUC-MSC) با هیدروژل‌های SAP برای پیوند به مدل موش ترومای پوست دیابتی ترکیب شدند. هیدروژل hUC-MSC SAP نسبت به پیوند سلول‌های بنیادی سنتی اثرات ضد التهابی و ضد رگ زایی بهتری داشت و به آن ارزش کاربردی بالینی بهتری می‌داد. مطالعه دیگری گزارش داد که یک هیدروژل SAP (KGH) اثر افزایشی بر بازسازی ECM و رگ زایی در موش‌های دیابتی دارد و بنابراین، می‌تواند در تسریع بهبود زخم مزمن نقش داشته باشد. مطالعات in vivo نشان داده‌اند که وقتی یک هیدروژل KGH تزریق می‌شود، بهبود زخم را تسریع می‌کند و در عین حال باعث افزایش رگ‌زایی، تکثیر سلولی و تشکیل بافت گرانوله می‌شود.
SAP Hydrogels در بازسازی اعصاب
بازسازی بافت عصبی و ترمیم آن پیچیده است زیرا سلول‌های عصبی قادر به بازسازی نیستند یا ظرفیت بازسازی بسیار ضعیفی دارند. هیدروژل‌های SAP می‌توانند آسیب عصب محیطی را با ترویج تکثیر سلولی یا آزادسازی آهسته داروهای بارگذاری شده ترمیم کنند. هنگامی که یک عصب به طور تروماتیک آسیب می‌بیند، تمایز و بازسازی در داخل بدن برای سلول‌های عصبی دشوار است. بازسازی ضعیف بافت عصبی می‌تواند منجر به آسیب دائمی مغز پس از آسیب تروماتیک مغزی یا ضایعات نورودژنراتیو شود. با این حال، ظهور مهندسی بافت شناسی استراتژی‌های درمانی را برای آسیب‌های عصبی به ارمغان آورده است. سلول‌های بنیادی/پیش ساز عصبی (hNS/PC)، سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی انسانی (hADSCs) و سلول‌های بنیادی مننژیوم انسانی پتانسیل تکثیر و تمایز به سلول‌های عصبی و گلیال را دارند. 
هیدروژل‌های خودآرایی به دلیل زیست سازگاری، تزریق پذیری، ایمنی زایی کم و انعطاف پذیری در بارگیری سلول‌ها، پروتئین‌ها و داروهای مولکول کوچک مورد توجه در پزشکی احیا قرار گرفته‌اند. با این حال، از آنجایی که ترمیم بافت یک فرآیند پیچیده است که تحت تأثیر عوامل بسیاری قرار می‌گیرد، هیدروژل‌های خود مونتاژ شده می‌توانند به طور همزمان با سلول‌های بنیادی مختلف و عوامل فعال برای دستیابی به اثرات هم افزایی استراتژی‌های متعدد بارگذاری شوند. 
پایان مطلب/