ابتكر الباحثون جسيمات نانوية معدنية ثنائية الأبعاد لتقديم العلاج في الجسم لتجديد الغضاريف
مرفق لاعب التنس هو مرض تنكسي يصيب 630 مليون شخص في جميع أنحاء العالم، أي ما يقرب من 15 في المائة من مجموع السكان في العالم. كوكب. في التهاب المفاصل العظمي، يبدأ الغضروف الموجود في عظامنا في الانهيار، مما قد يؤدي إلى تلف العظام الأساسية مما يسبب الألم والتيبس، خاصة في مفاصل الركبة والورك والإبهام. وتزداد نسبة الإصابة بهذه الحالة مع تقدمنا في العمر. تشمل علاجات هشاشة العظام الأدوية والعلاج الطبيعي والعلاج المهني الذي يستهدف بشكل أساسي تخفيف أعراض الألم. لعلاج هذه الحالة بشكل كامل، يجب إصلاح أنسجة المفاصل التالفة. يعد هذا الإصلاح معقدًا وصعبًا نظرًا لصعوبة تجديد الأنسجة الغضروفية في العظام. مع تقدم سكان العالم في السن، هناك حاجة فورية إلى علاجات فعالة جديدة لالتهاب المفاصل العظمي.
عوامل النمو بروتين
العلاج المحتمل لالتهاب المفاصل العظمي ينطوي على تصميم وتسليم بروتين العلاجات أي البروتينات تم تصميمها في المختبر للاستخدام العلاجي. بروتين كان للعلاجات تأثير كبير على العديد من الأمراض في العقود الأخيرة. واحدة من هذه الفئة من البروتينات وتسمى عوامل النمو التي تفرز القابلة للذوبان البروتينات. جسمنا قادر على الشفاء الذاتي ويمكن تعزيز هذه العملية من خلال التطبيق الاصطناعي لعوامل النمو لتحسين العمليات المرتبطة بالشفاء الذاتي. ومع ذلك، فإن معظم عوامل النمو المعروفة تتحلل بسرعة، وبالتالي هناك حاجة إلى جرعات عالية جدًا لتحقيق تأثير علاجي. أظهرت الدراسات آثارًا ضارة للجرعات العالية مثل الالتهاب وتكوين الأنسجة غير المنضبط. كما أن تطبيق عوامل النمو محدود للغاية ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم وجود أنظمة توصيل فعالة أو ناقلات المواد الحيوية. تعتبر عوامل النمو إلى جانب أنظمة توصيل المواد الحيوية الفعالة أمرًا بالغ الأهمية في الطب التجديدي الذي يتضمن إصلاح الأنسجة وتجديدها.
علاج جديد لهشاشة العظام يعتمد على السيليكات النانوية
يهدف الباحثون في جامعة تكساس إيه آند إم بالولايات المتحدة الأمريكية إلى تطوير علاج جديد لتجديد الغضروف من خلال تصميم جسيمات نانوية معدنية ثنائية الأبعاد يمكن استخدامها لتوفير عوامل النمو. تمتلك هذه الجسيمات النانوية (أو السيليكات النانوية) خاصيتين رئيسيتين - مساحة سطحية عالية وشحنة مزدوجة - مما يسمح بربط عوامل النمو بشكل أسهل. تُظهر السيليكات النانوية فعالية ربط أعلى لعوامل النمو دون التأثير على البروتين التشكل ثلاثي الأبعاد أو وظيفته البيولوجية. إنها تسمح بتوصيل عوامل النمو لفترة أطول (أكثر من 3 يومًا) إلى الخلايا الجذعية الوسيطة البشرية والتي يتم استخدامها بعد ذلك في تجديد الغضروف عن طريق تحفيز التمايز المعزز للخلايا الجذعية تجاه الغضروف. يؤكد التمايز المحسن النشاط العالي للمفرج عنهم بروتين وذلك أيضًا بتركيز أقل بمقدار 10 أضعاف مقارنة بالعلاجات الحالية التي تستخدم جرعات أعلى بكثير.
نشرت هذه الدراسة في مواد وواجهات تطبيقية ACS يُظهر نظامًا مصممًا بالهندسة النانوية - منصة قائمة على الطين النانوي حيث يمكن استخدام سيليكات النانو كوسيلة توصيل لتمكين التوصيل المستدام بروتين العلاجات العلاجية لعلاج هشاشة العظام. يمكن لنظام التوصيل القائم على المواد الحيوية أن يضمن علاجًا فعالًا لالتهاب المفاصل العظمي عن طريق تقليل التكاليف الإجمالية وتقليل الآثار الجانبية السلبية. يمكن لمنصة التسليم الجديدة هذه أن تعزز استراتيجيات تجديد العظام الحالية وأن يكون لها تأثير على الطب التجديدي.
***
{يمكنك قراءة ورقة البحث الأصلية عن طريق النقر فوق ارتباط DOI الوارد أدناه في قائمة المصدر (المصادر) المذكورة}
المصدر (ق)
Cross LM et al 2019. التسليم المستدام والمطول بروتين علاجات من السيليكات النانوية ثنائية الأبعاد. المواد التطبيقية وواجهات ACS. 11 https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
