گام بلند دانشمند ایرانی در احیای اعصاب قطع شده انسان

انشمند ایرانی دانشگاه پنسیلوانیا در گامی بلند برای کمک به بیماران مبتلا به ترومای عصبی گسترده در بازیابی حرکت و حواس، توانست تونلی از مواد سخت و نرم را برای برقراری مجدد ارتباط در پایانه‌های عصبی قطع شده تولید کند.

به گزارش خبرنگار علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، محمدرضا عبیدیان، دانشیار مهندسی زیست پزشکی دانشگاه پنسیلوانیا اظهار کرد: آسیب عصبی در هر دو سیستم عصبی مرکزی و محیطی یک مشکل عمده بهداشتی است. طبق اعلام مرکز ملی آمار آسیب نخاعی، حدود 290 هزار آمریکایی از آسیب‌های نخاعی رنج برده و سالانه 12 هزار آسیب جدید رخ می‌دهد.


بازیابی عصبی خودکار به زخم‌های کوچک در سیستم عصبی محیطی آسیب دیده محدود بوده و به طور فعال توسط سیستم عصبی مرکزی سرکوب می‌شود. هنگامی که یک عصب در سیستم عصبی محیطی به میزان اندکی بریده می‌شود، پایانه‌های عصبی می‌توانند دوباره خود را بازیابی کرده و ارتباطات را از سر بگیرند. اما اگر فاصله بین دو انتها بیشتر شود، رشد و نمو انجام نگرفته و در برقراری ارتباط مشکل پیش می‌آید.


عبیدیان و همکارانش که پژوهش آنها در مجله Advanced Healthcare Materials منتشر شده، یک مجرای هیبریدی منحصربه فرد را از یک ماده نرم موسوم به هیدروژل به عنوان دیواره خارجی و یک دیواره داخلی از یک پلیمر رسانای الکتریسیته ساخته‌اند که به عنوان تونل برای هدایت رشد مجدد و برقراری ارتباط پایانه‌های عصبی قطع شده عمل می‌کند.


عبیدیان اظهار کرد که این شیوه می‌تواند مزیتهای بیشتری را نسبت به جراحی‌های کنونی برای اتصال مجدد عصب‌های قطع شده ارائه کند.


وی گفت: امروزه اتوگرافت‌ها استاندارد کاملی برای پر کردن شکاف میان عصب‌ها محسوب می‌شوند. این عملی است که در آن عصب از یک بخش دیگر بدن مانند تاندون گرفته شده و سپس به عصب آسیب دیده پیوند می‌خورد.


با این حال به گفته عبیدیان، این عمل جراحی بسیار دردناک بوده و اغلب در اندازه بین پایانه‌های قطع شده و عصب جدید پیوندی عدم تطابق وجود دارد.


محققان از هیدروژل آگارز استفاده کردند که نفوذپذیر بوده و بدن آن را می‌پذیرد. با این حال از آنجایی که هیدروژل در مجاورت آب و مایعات منبسط شده و با از بین بردن تونل، قابلیت بازیابی و برقراری ارتباط را در پایانه‌های عصبی کاهش می‌دهد، یک طراحی دیگر با افزودن پلیمر رسانای PEDOT برای ساخت یک دیواره برای پشتیبانی و تقویت هیدروژل ساخته شد. PEDOT یک ماده پایدار است که رسانای الکتریسته بوده و به عبور علائم الکتریکی از میان عصب کمک می‌کند.


عبیدیان برای اطمینان از دستیابی مواد مغذی و اکسیژن به پایانه‌های عصب در حال بازیابی، یک طراحی خاص PEDOT مارپیچی را ساخت که از یکپارچگی ساختاری دیواره حفاظت کرده اما در عین حال به عبور مواد مغذی و هوا از میان عصب کمک می‌کند.


به گفته عبیدیان، گام بعدی در این پژوهش دستیابی به منابع مالی برای آزمایش این طراحی در شکافهای بزرگ میان رگهای منقطع بوده که اتوگرافت نیز در مورد آنها موثر نیست.

وی همچنین اظهار امیدواری کرد که این طراحی بتواند در کاشتهای پزشکی دیگر مانند رابطهای عصبی مورد استفاده قرار گیرد.


در این پژوهش داریوش دانشور، فارغ‌التحصیل مهندسی زیست پزشکی نیز مشارکت داشته است.