19 اکتبر 2023- بیماران دیابتی که قابلیت های طبیعی ترمیم زخم آنها به خطر افتاده است، اغلب دچار زخم های مزمنی می شوند که دیر التیام می یابند. چنین زخم‌هایی که التیام نمی‌یابند می‌توانند باعث عفونت‌های جدی و پیامدهای دردناکی مانند قطع عضو شوند. برای مقابله با این چالش مراقبت بهداشتی جهانی، تیمی از محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) یک ژل مغناطیسی ابتکاری را تولید کردند که بهبود زخم‌های دیابتی را تسریع می‌کند، میزان عود را کاهش می‌دهد و به نوبه خود، سبب کاهش موارد قطع اندام می شود.

هر درمان شامل استفاده از بانداژی است که از قبل با یک هیدروژل حاوی سلول های پوستی برای التیام و ذرات مغناطیسی بارگذاری شده 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 داد که 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 بهبود زخم پای دیابتی متمرکز شده است، این فناوری پتانسیلی برای درمان طیف گسترده ای از زخم های پیچیده مانند سوختگی دارد.

استادیار Andy Tay، که سرپرست تیمی متشکل از محققان بخش مهندسی زیست پزشکی در کالج طراحی و مهندسی NUS و همچنین موسسه نوآوری و فناوری سلامت NUS است، گفت: پانسمان های معمولی نقش فعالی در بهبود زخم ها ندارند. آنها فقط از بدتر شدن زخم جلوگیری می کنند و بیماران باید هر دو یا سه روز یک بار برای تعویض پانسمان مراجعه کنند.

در مقابل، اختراع منحصر به فرد NUS یک رویکرد جامع "همه در یک" را برای بهبود زخم اتخاذ می کند و این روند را در چندین جبهه تسریع می کند.

دکتر تای توضیح داد: فناوری ما به چندین عامل مهم مرتبط با زخم‌های دیابتی رسیدگی می‌کند، به طور همزمان سطح گلوکز بالا در ناحیه زخم را مدیریت می‌کند، سلول‌های پوستی خفته در نزدیکی زخم را فعال می‌کند، رگ‌های خونی آسیب‌دیده را بازیابی می‌کند و شبکه عروقی مختل شده در زخم را ترمیم می‌کند.

تیمNUS نوآوری خود را در مقاله ای که در 8 سپتامبر 2023 در مجله علمی Advanced Materials منتشر شد، تشریح کرد.

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. زخم‌های دیابتی مزمن مانند زخم پا (یکی از شایع‌ترین و سخت‌ترین زخم‌ها برای درمان) به یک چالش بزرگ مراقبت‌های بهداشتی جهانی تبدیل شده‌اند.

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

هر ساله حدود 9.1 تا 26.1 میلیون مورد زخم پای دیابتی در سراسر جهان وجود دارد و حدود 15 تا 25 درصد از بیماران دیابتی 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 سطح جهان دارد که به طور متوسط حدود چهار نفر در روز است.

ورزشی 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، معمولاً به بیماران مبتلا به زخم توصیه می‌شود که از انجام فعالیت‌های سخت مانند پیاده‌روی خودداری کنند، زیرا این کار می‌تواند سلول‌های باقیمانده ضروری برای بهبود را از بین ببرد.

تای گفت: آنچه تیم ما به آن دست یافته است، شناسایی یک نقطه ی شیرین با اعمال تحریک مکانیکی ملایم است. نتیجه این است که به سلول‌های پوست باقیمانده برای بهبود زخم‌ها نیرویی مکانیکی وارد می کند، اما نه به اندازه‌ای که آنها را از بین ببرد.

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

آزمایشات در خارج از بدن موجود زنده نشان داد که افزایش فعالیت فیبروبلاست ایجاد شده توسط ژل ترمیم کننده زخم مغناطیسی، سرعت رشد سلول ها را تقریباً 240٪ افزایش می دهد و تولید کلاژن- پروتئینی حیاتی برای بهبود زخم- آنها را بیش از دو برابر می کند. همچنین ارتباط با کراتینوسیت ها را برای تقویت تشکیل رگ های خونی جدید بهبود می بخشد.

دکتر تای افزود: رویکردی که ما در پیش می گیریم 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.

تغییر بالقوه بازی در مدیریت زخم

در حالی که ژل ترمیم کننده زخم مغناطیسی نویدبخش بهبود زخم دیابتی است، می تواند درمان سایر انواع زخم های پیچیده را نیز متحول کند.

دکتر شو یوفنگ، یکی از نویسندگان این مقاله از گروه مهندسی زیست پزشکی در کالج طراحی و مهندسی NUS، گفت: این هیدروژل پاسخ دهنده به میدان مغناطیسی، همراه با تحریک مکانیکی دینامیکی ناشی از دستگاه مغناطیسی بی سیم، به چالش های اساسی در بهبود زخم، مانند ایجاد یک ریزمحیط مساعد و ترویج بازسازی بافت می پردازد.این اصول و سازگاری فناوری ما، و همچنین سهولت استفاده عمومی آن برای بیماران، به این معنی است که می توان از آن برای بهبود بهبود زخم در موقعیت های مختلف فراتر از دیابت، از جمله سوختگی ها و زخم های مزمن غیر دیابتی استفاده کرد.

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

دکتر تای گفت: این یک گام بزرگ رو به جلو در مراقبت 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 بخشد.

استادیار فرانسیس وونگ کنگ لین، مشاور بخش جراحی ارتوپدی، بیمارستان عمومی سنگ کانگ ، گفت: ترمیم زخم، به ویژه در زمینه زخم پای دیابتی، همیشه یک عرصه ی چالش برانگیز بوده است. زخم پای بیماران دیابتی به خوبی بیماران عادی بهبود نمی یابند و سفر بهبودی آنها اغلب طولانی می شود.

وونگ که در این مطالعه شرکت نداشت، افزود: پیشرفت در فناوری های ترمیم زخم، مدت زمان مراجعه ی بیمار به مراکز درمانی را کاهش می دهد و به آنها امکان می دهد تا در اسرع وقت به زندگی خود بازگردند و در نتیجه بهره وری و کیفیت زندگی آنها را بهبود می بخشد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2023-10-scientists-magnetic-gel-diabetic-wounds.html