به گزارش سلامت نیوز به نقل از medicalxpress، با افزایش جمعیت سالمندان و شیوع دیابت، شمار مبتلایان به زخم‌های مزمن رو به افزایش است؛ زخم‌هایی که گاهی به قطع عضو می‌انجامند. پژوهشگران دانشگاه University of California, Riverside (UCR) ژلی طراحی کرده‌اند که اکسیژن را به‌طور مداوم به بافت آسیب‌دیده می‌رساند و می‌تواند از پیشرفت زخم تا مرحله قطع عضو جلوگیری کند.

چرا برخی زخم‌ها ترمیم نمی‌شوند؟

زخم‌هایی که بیش از یک ماه بهبود نیابند «مزمن» محسوب می‌شوند. سالانه حدود ۱۲ میلیون نفر در جهان و ۴.۵ میلیون نفر در آمریکا با این مشکل مواجه‌اند و از هر پنج نفر، یک نفر ممکن است در نهایت نیاز به قطع عضو پیدا کند.

به گفته Iman Noshadi، استاد مهندسی زیستی UCR و سرپرست این پژوهش، یکی از دلایل اصلی مزمن‌شدن زخم‌ها کمبود اکسیژن در لایه‌های عمیق بافت آسیب‌دیده است. وقتی اکسیژن کافی به زخم نمی‌رسد، فرایند ترمیم در مرحله التهاب متوقف می‌شود، باکتری‌ها رشد می‌کنند و بافت به‌جای بازسازی، تخریب می‌شود.

او توضیح می‌دهد ترمیم زخم چهار مرحله دارد: التهاب، رگ‌زایی (تشکیل عروق خونی جدید)، بازسازی ساختاری و در نهایت بهبود کامل. کمبود پایدار اکسیژن می‌تواند هر یک از این مراحل را مختل کند.

نتایج این پژوهش در نشریه Communications Materials منتشر شده است.

کارخانه کوچک اکسیژن روی زخم

این ژل نرم و انعطاف‌پذیر حاوی آب و یک مایع مبتنی بر کولین است که خاصیت ضدباکتریایی دارد و با بدن سازگار است. هنگامی که ژل به یک باتری کوچک (مشابه باتری سمعک) متصل می‌شود، به یک «ماشین الکتروشیمیایی» تبدیل می‌شود که مولکول‌های آب را تجزیه کرده و به‌طور آهسته و مداوم اکسیژن تولید می‌کند.

برخلاف روش‌هایی که فقط سطح زخم را اکسیژن‌رسانی می‌کنند، این ژل به شکل دقیق حفره‌ها و فرورفتگی‌های زخم درمی‌آید و به نواحی عمیق‌تر (جایی که کمبود اکسیژن شدیدتر و خطر عفونت بیشتر است) نفوذ می‌کند.

مزیت مهم دیگر این فناوری، تأمین پیوسته اکسیژن است. از آنجا که رگ‌زایی ممکن است هفته‌ها طول بکشد، تأمین مقطعی اکسیژن کافی نیست. این سامانه می‌تواند تا یک ماه اکسیژن پایدار فراهم کند و زخم مزمن را به زخم «قابل‌ترمیم» تبدیل کند.

نتایج امیدوارکننده در مدل‌های حیوانی

در آزمایش روی موش‌های دیابتی و سالمند که زخم‌هایشان شباهت زیادی به زخم‌های مزمن انسان دارد زخم‌های درمان‌نشده بهبود نیافتند و اغلب مرگبار بودند. اما با استفاده از پچ اکسیژن‌ساز (که هر هفته تعویض می‌شد)، زخم‌ها طی حدود ۲۳ روز بسته شدند و حیوانات زنده ماندند.

به گفته پژوهشگران، کولین موجود در ژل علاوه بر اکسیژن‌رسانی، به تنظیم سیستم ایمنی و کاهش التهاب بیش‌ازحد کمک می‌کند. زخم‌های مزمن معمولاً مملو از «گونه‌های فعال اکسیژن» هستند که به سلول‌ها آسیب می‌زنند. این ژل با ایجاد تعادل در اکسیژن پایدار و مهار التهاب، شرایط ترمیم طبیعی را بازمی‌گرداند.

کاربردی فراتر از درمان زخم

این فناوری می‌تواند در آینده برای رشد بافت‌ها و اندام‌های مصنوعی نیز کاربرد داشته باشد؛ زیرا کمبود اکسیژن یکی از موانع اصلی در پرورش اندام‌های جایگزین است. با افزایش ضخامت بافت، رساندن مواد مغذی و اکسیژن دشوار می‌شود و سلول‌ها از بین می‌روند. این پروژه می‌تواند پلی به‌سوی ساخت اندام‌های بزرگ‌تر و پایدارتر برای بیماران نیازمند پیوند باشد.

هرچند عواملی مانند افزایش دیابت، سالمندی و سبک زندگی کم‌تحرک در شیوع زخم‌های مزمن نقش دارند، اما این نوآوری می‌تواند گامی مهم در کاهش قطع عضو و بهبود کیفیت زندگی بیماران باشد — با فراهم‌کردن همان چیزی که بدن برای ترمیم خود بیش از هر چیز به آن نیاز دارد: اکسیژن پایدار.