آسیب‌های نخاعی می‌تواند زندگی را تغییر دهد و بسیاری از عملکردهای مهم عصبی را تغییر دهد. متأسفانه، پزشکان نسبتاً ابزار کمی برای کمک به بیماران برای بازیابی عملکردهای از دست رفته دارند.

در مهندسی زیستی، محققان موادی را تولید کرده‌اند که می‌تواند با نخاع آسیب دیده ارتباط داشته باشد و داربست را برای تسهیل بهبود فراهم کند. برای انجام این کار، مواد داربست باید از بافت طبیعی نخاع تقلید کنند، بنابراین می‌توان آنها را به راحتی توسط سلول‌های بومی نخاع جمع کرد، در اصل شکاف‌های ناشی از آسیب را پر می‌کند.

در این مطالعه، ما نشان می‌دهیم که ترکیب یک شبکه منظم از منافذ در سراسر این مواد، جایی که منافذ به طور مشابه سلول‌های طبیعی هستند، نفوذ سلول‌ها را از بافت نخاع به داخل کاشت مواد افزایش می‌دهد و بازسازی اعصاب را در سراسر منطقه آسیب دیده بهبود می‌بخشد. محققان نشان می‌دهند که چگونه منافذ بازدهی ژن درمانی را که به صورت موضعی بر روی بافت‌های آسیب دیده انجام می‌شود، بهبود می‌بخشد، که می‌تواند بازسازی بافت را نیز بیشتر کند.

از آنجا که بسیاری از آسیب‌های نخاع در اثر کوفتگی ایجاد می‌شود، ایمپلنت‌های بیو ماده باید در ناحیه آسیب دیده یا نزدیک آن تزریق شوند بدون اینکه به بافت محافظت شده اطراف آسیب برسد. چالش عمده فنی ساخت مواد داربست با اندازه منافذ در مقیاس سلول است که قابل تزریق نیز هستند.

در روش محققان، آنها دانه‌های مواد را از طریق یک سوزن کوچک به نخاع تزریق کردند، جایی که دانه‌ها به هم می‌چسبند و یک داربست تشکیل می‌دهند، جایی که سلول‌ها می‌توانند در فضاهای منافذ بین دانه‌ها بخزند. محققان دریافتند که گنجاندن این منافذ بزرگتر در مقیاس سلولی در داربست‌ها باعث بهبود نفوذ سلول، انتقال ژن و ترمیم بافت پس از آسیب نخاعی در مقایسه با مواد مرسوم تر با منافذ نانومقیاس می‌شود.

محققان داربست‌های بسیار متخلخل را با استفاده از دو روش مختلف ساخته‌اند. یکی ساده‌تر بود اما یک شبکه منافذ با اندازه نامنظم ایجاد کرد. مورد دوم پیچیده‌تر بود اما ساختار منفذی بسیار منظمی ایجاد کرد. حتی اگر هر دو ماده از اندازه منافذ متوسط و ترکیب شیمیایی یکسانی برخوردار بودند، عصب‌های بازسازی کننده بیشتری برای نفوذ به داربست‌هایی با منافذ منظم شکل پیدا شد. این نتایج چگونگی به حداکثر رساندن رابط با سیستم عصبی را نشان می‌دهد.

این برنامه نه تنها برای ایجاد روش‌های درمانی جدید برای ترمیم مغز و نخاع بلکه برای رابط‌های ماشین مغز، پروتزهای مصنوعی و درمان بیماری‌های تخریب عصبی نیز کاربردهای بالقوه‌ای دارد. منبع