۱۷ فوریه ۲۰۲۶- با افزایش جمعیت سالمند و رشد نرخ دیابت، تعداد زخم های مزمن رو به افزایش است و بیماران بیشتری در معرض خطر قطع عضو قرار می گیرند. پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا ریورساید، ژل جدیدی طراحی کرده اند که اکسیژن را به زخم می رساند و قادر است جراحاتی را که معمولاً به قطع عضو منتهی می شوند، درمان کند.
چرا کمبود اکسیژن روند ترمیم را متوقف می کند؟
زخم هایی که بیش از یک ماه بهبود پیدا نمی کنند، «زخم مزمن» نامیده می شوند. این زخم ها سالانه حدود ۱۲ میلیون نفر را در جهان و ۴.۵ میلیون نفر را در آمریکا تحت تأثیر قرار می دهند. از میان این بیماران، حدود یک نفر از هر پنج نفر در نهایت به قطع عضو دچار می شود.
ژل جدید که در مدل های حیوانی آزمایش شده، یکی از ریشه ای ترین مشکلات زخم های مزمن را هدف قرار می دهد:کمبود اکسیژن در لایه های عمیق بافت آسیب دیده.بدون اکسیژن کافی، زخم ها در مرحلهٔ التهاب باقی می مانند، باکتری ها رشد می کنند و بافت به جای بازسازی، تخریب می شود.
دکتر ایمان نوشادی، دانشیار مهندسی زیست پزشکی UCR و سرپرست تیم تحقیق، می گوید: «زخم های مزمن خود به خود خوب نمی شوند. چهار مرحلهٔ اصلی در ترمیم وجود دارد: التهاب، رگ زایی، بازسازی و ترمیم. در هر یک از این مراحل، نبود اکسیژن پایدار و کافی یک مشکل اساسی است، وقتی اکسیژن هوا یا خون نمی تواند به عمق بافت آسیب دیده نفوذ کند، هیپوکسی رخ می دهد و روند طبیعی ترمیم مختل می شود».
جزئیات این فناوری ژلی در مقاله ای در ژورنال Communications Materials منتشر شده است.
یک کارخانهٔ الکتروشیمیایی کوچک برای تولید اکسیژن
این ژل نرم و انعطاف پذیر از آب و یک مایع مبتنی بر کولین تشکیل شده که خاصیت آنتی باکتریال، غیرسمی و زیست سازگار دارد. وقتی ژل به یک باتری کوچک- مشابه باتری سمعک- متصل می شود، به یک دستگاه الکتروشیمیایی کوچک تبدیل می گردد که مولکول های آب را تجزیه کرده و جریان آهسته و پیوسته ای از اکسیژن تولید می کند.
برخلاف روش هایی که فقط سطح زخم را اکسیژن رسانی میکنند، این ژل با شکل زخم تطبیق پیدا می کند و شکاف ها و فرورفتگی هایی را پر می کند که معمولاً کم اکسیژن ترین و پرخطرترین نواحی برای عفونت هستند. ژل قبل از سفت شدن، دقیقاً به قالبی از بافت آسیب دیده تبدیل می شود.
مزیت مهم دیگر، رسانش مداوم اکسیژن است. رگ زایی ممکن است هفته ها طول بکشد، بنابراین اکسیژن رسانی مقطعی کافی نیست. این سیستم می تواند تا یک ماه اکسیژن پایدار فراهم کند و زخم غیر قابل درمان را به زخم قابل ترمیم تبدیل کند.
نتایج امیدوارکننده در مدل های حیوانی
در آزمایش روی موش های دیابتی و سالمند- که زخم هایشان شبیه زخم های مزمن انسان های مسن است- زخم های درمان نشده بهبود نیافتند و اغلب کشنده بودند. اما با استفاده از پچ تولید کنندهٔ اکسیژن که هر هفته تعویض می شد، زخم ها در حدود ۲۳روزبسته شدند و حیوانات زنده ماندند.
پرینس دیوید اوکورو، دانشجوی دکترای مهندسی زیستی و یکی از نویسندگان این مقاله، می گوید:
«ما می توانیم این پچ را به صورت محصول تولید کنیم؛ فقط لازم است ژل هر چند وقت یک بار تجدید شود. کولین موجود در ژل مزیت دیگری هم دارد: این ماده می تواند سیستم ایمنی را تعدیل کرده و التهاب بیش از حد را کاهش دهد. زخم های مزمن معمولاً با تجمع گونه های فعال اکسیژن(ROS) مواجه هستند که سلول ها را تخریب کرده و التهاب را طولانی می کنند. این ژل با افزایش اکسیژن پایدار و کاهش این واکنش های مخرب، تعادل را به بافت بازمی گرداند».
اوکورو افزود: «بانداژهایی داریم که مایع را جذب می کنند یا عوامل ضد میکروبی آزاد می کنند، اما هیچ کدام مشکل اصلی یعنی هیپوکسی را هدف قرار نمی دهند. ما مستقیماً سراغ ریشهٔ مشکل رفته ایم».
فراتر از زخم ها: ساخت اندام های آینده
کاربردهای این فناوری فقط به ترمیم زخم محدود نمی شود. کمبود اکسیژن و مواد مغذی یکی از چالش های اصلی در مهندسی بافت و ساخت اندام های جایگزین است که هدف اصلی آزمایشگاه دکتر نوشادیاست. او توضیح داد که «وقتی ضخامت بافت زیاد می شود، رساندن اکسیژن و مواد لازم دشوار است و بهمین دلیل مرگ سلول ها شروع می شود. این پروژه می تواند پلی باشد برای ساخت و نگهداری اندام های بزرگ تر برای بیماران».
با این حال، برخی عوامل زمینه ساز زخم های مزمن با ژل قابل حل نیستند. علاوه بر افزایش دیابت و سالمندی، بایشالی کانجیلال، مهندس زیستی و یکی از نویسندگان این مقاله، به عوامل دیگری اشاره کرد: «سبک زندگی کم تحرک باعث کاهش پاسخ ایمنی ما شده است. حل ریشه های اجتماعی این مشکلات دشوار است. اما این نوآوری فرصتی است برای کاهش قطع عضو، بهبود کیفیت زندگی و کمک به بدن برای ترمیم خودش».
منبع:
https://medicalxpress.com/news/2026-02-gel-wounds-wont-oxygen-technology.html