جنرال لواء

هذه البوليمرات الجديدة المزروعة تحاكي جلد الحرباء


التغيير من التركيب الجزيئي للبوليمر إلى اللون المتقزح للبلاستومرات (أسفل اليمين) D.A. إيفانوف وس.س.شيكو

ماذا لو استطاعت أنسجتنا أن تتكيف مع محيطها وتتغير استجابة لتلك البيئات؟ هذا هو بالضبط السؤال الذي سعى فريق دولي من الباحثين إلى حله بأحدث ابتكاراتهم. طور فريق الهندسة الحيوية هذا جلدًا اصطناعيًا متوافقًا حيوياً يكرر كيفية عمل الأنسجة على الحرباء. ونعم ، هذا يشمل تغيير لون توقيع الحرباء.

امتد الباحثون إلى جميع أنحاء العالم ، قادمين من CRNS ، و Universite de Haute-Alsace و ESRF ، و Synchrotron الأوروبي ، مع مساهمات كبيرة من مدرستين في الولايات المتحدة - جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل وجامعة أكرون).

ساعد الكيميائي سيرجي شيكو في تشابل هيل في إنتاج المادة الحيوية. وقال إن البوليمر يمكن أن يؤدي إلى ويلهم جيل كامل من الأجهزة الطبية الحيوية وحلول الهندسة الحيوية. وقال إن المادة يمكن أن تغير المخاطر المرتبطة غالبًا بالزرعات الطبية من خلال التخفيف من استجابة الجسم الالتهابية لشيء جديد.

"يمكن النظر إلى جسمنا على أنه سيارة قديمة تحتاج باستمرار إلى قطع غيار. قال شيكو ، أستاذ الكيمياء المتميز لجورج بوش الابن ، نظرًا لشيخوخة السكان المطردة ، وهذا يخلق حاجة ملحة إلى مواد أفضل وأكثر تنوعًا للأجهزة الطبية الحيوية. "أحد المطالب الرئيسية هو أن هذه المواد تحاكي عن كثب آليات الأنسجة الحية."

من الأهمية بمكان أن يقوم مطورو الغرسات الطبية وأولئك الأطباء الذين يضعونها في جسم شخص ما باختيار المواد المناسبة. قد يؤدي اختيار الأنواع الخاطئة من البوليمرات إلى مجموعة كاملة من المشكلات وغالبًا ما يؤدي إلى النخر والالتهاب. ومع ذلك ، لاحظ الباحثون أنه في عدد من الأنسجة في جميع أنحاء الجسم - بما في ذلك الجلد وجدار الأمعاء والقلب - يمكن أن تكون جميعها ناعمة ولكنها متيبسة أثناء تمددها. يمكن لهذا البوليمر الجديد إعادة إنتاج هذا السلوك.

"حتى الآن ، كان الدمج المتآزر للأداء الميكانيكي والبصري يمثل تحديًا كبيرًا لتصميم المواد لأننا نحاول أساسًا محاكاة مظهر جيمس كاميرونالصورة الرمزية: قالت شيكو ، في إشارة إلى الفيلم العالمي الرائج ، "ناعمة الملمس ، وقاسية عند التشوه وملونة للاستئناف أو التمويه". الصورة الرمزية.

تمكن الباحثون من إنشاء هذا التأثير باستخدام البوليمر المشترك ثلاثي بلوك الذي يستخدم المطاط الصناعي المتقاطع. من خلال تعديل النمط الهيكلي للبوليمر بعناية ، اكتشف الفريق أن المادة يمكن أن تتبع نفس منحنى الإجهاد مثل أي نسيج بيولوجي (للدراسة كان جلد الخنزير). نظرًا لتوافقها الحيوي ، فهي لا تتطلب إضافات أو مذيبًا ؛ تظل مستقرة طالما توجد سوائل بيولوجية.

لكن أحد أروع عناصر البوليمر؟ خلال عملية التجريب ، لاحظ الباحثون أن لونه يتغير عند التشوه. وفقًا للدراسة ، فإن هذا التغير اللوني هو ظاهرة فيزيائية وليس أي استجابة كيميائية حيوية ، وهو ناتج عن تشتت الضوء من بنية البوليمر نفسها. هذا التداخل الضوئي مشابه للآليات التي تغير جلد الحرباء.

قالت Sheiko إن الاكتشاف نفسه قد يؤدي إلى مزيد من الأطراف الاصطناعية والغرسات الشخصية في المستقبل - حتى لو لم يمنح الشخص بالضرورة القدرة على تغيير لون بشرته.

قالت Sheiko: "إن أسلوب التصميم حسب الهندسة الذي ورد في ورقتنا البحثية سيفتح الباب لجعل المواد ناعمة مثل أنسجة المخ ومتصلبة مثل الجلد - مثالية للاستخدام المباشر كغرسات للجراحة الترميمية وتوصيل الأدوية"


شاهد الفيديو: مقلب حربايه بتغير لونها فى بيتنا مش هتصدقو عملت ايه (ديسمبر 2021).