Eucomis autumnalis چیزی بیش از یک گیاه است - می تواند در مهندسی زیست پزشکی نقش داشته باشد. Gurcharan Singh / Shutterstock

در سالهای اخیر تکنیکهای مهندسی زیست پزشکی افزایش یافته است که می تواند بافت و استخوان از دست رفته را بازیابی کند. به عنوان مثال ، اگر در تصادف رانندگی بوده اید ، روش هایی برای ترمیم یا ترمیم قسمت از دست رفته بدن یا بافت های آسیب دیده وجود دارد. بعضی اوقات بیماران تحت عمل جراحی قرار می گیرند. گاهی اوقات آنها را به وسایل پزشکی مانند صفحات زانو یا باسن خود مجهز خواهید کرد.

اما این رویکردها محدودیت هایی دارند. یکی این است که یک صفحه فولادی نمی تواند عملکرد بافت های آسیب دیده یا استخوان های از دست رفته را تقلید کند ، بنابراین می توانید تحرک و انعطاف پذیری خود را از دست دهید. دیگر اینکه ، این تکنیک ها معمولاً شامل چندین عمل دردناک و مدت طولانی در بیمارستان است. این نه تنها هزینه و هزینه زیادی را برای هر بیمار می گذارد ؛ آن را نیز قرار می دهد یک بار در یک کشور سیستم مراقبت بهداشتی و اقتصاد آن

گزینه دیگری وجود دارد: مهندسی بافت و پزشکی ترمیمی. این روند از حدود سه دهه قبل آغاز شد و غالباً براساس یافته های موجود برای آزمایش رویکردهای جدید استوار است. این هدف برای فعال سازی مجدد فرایندهای بیولوژیکی برای تشکیل محصولاتی است که می تواند در بازسازی استخوان و ریزش بافت ناشی از تروما کمک کند.

ما از جمله محققانی هستیم که در این زمینه فعالیت می کنیم. ما فکر می کنیم که گیاهان دارویی ممکن است حداقل برخی از محدودیت های ذکر شده در بالا را پاسخ دهند. ما دو گیاه را که معمولاً توسط شفابخشان و گیاهان دارویی سنتی آفریقای جنوبی استفاده می شود ، برای درمان شکستگی استخوان و سهولت دردهای ناشی از آرتروز بررسی کرده ایم.

مطالعات ما در آزمایشگاه نتایج مثبت داشته است. این نشان می دهد که ترکیبات حاصل از این گیاهان دارویی می توانند روشی ارزشمند برای حمایت از بازسازی استخوان و ریزش بافت در افرادی که دچار تروما شده اند ارائه دهند.

چگونه کار می کند

مهندسی بافت و پزشکی احیا کننده بر اساس سه الزام اساسی است که با هم کار می کنند: سیگنال های بافت بدن و اندام ها ، سلول های بنیادی پاسخ دهنده و داربست ها.

داربست موادی هستند که با سیستمهای بیولوژیکی برای ارزیابی ، درمان ، تقویت یا جایگزینی هر یک از بافتهای بدن یا عملکردهایی مانند سلولهای بنیادی استخوان بالغ ، غضروف ، سلولهای پوستی و سلولهای مغزی و نورونها کار می کنند.

این داربست ها برای ترمیم یا اصلاح رفتار فاز سلولی است - یعنی نحوه واکنش سلول ها در طی مراحل توسعه مانند شکل گیری. داربست ها همچنین به عنوان الگو عمل می كنند ، و با نشان دادن مسیری مناسب برای پیگیری و اطمینان از اینكه سلول ها مواد مغذی مورد نیاز خود را دریافت می كنند ، توسعه بافت های جدید را راهنمایی می كنند. اما بسیاری از مواد بیولوژیکی داربست مورد استفاده در تنظیمات بالینی ، همه این جعبه ها را نشان نمی دهند.

به همین دلیل محققان به دنبال گزینه های جایگزین هستند. و اینجاست که گیاهان دارویی وارد می شوند.

گیاهان امیدوارکننده

گیاهان دارویی مدتهاست که بازی می کنند نقش کامل در بسیاری از فرهنگ ها نقش آنها در سازه های مهندسی بافت تا حد زیادی ناشناخته است. اما با توجه به اینکه گیاهان دارویی دارای ارزش زیادی هستند التیام زخم, دارو و درمان پیری ، به نظر می رسد که آنها می توانند در زمینه ما نیز مفید باشند.

ما تحقیقات خود را در بخش دانشگاه علوم پزشکی Tshwane علوم زیست پزشکی در آفریقای جنوبی انجام دادیم. کشور خانه است تا یک دهم از تمام گونه های گیاهی جهان - که گونه های گیاهی شناخته شده 25 000 است. ما روی دو مورد تمرکز کردیم: Eucomis autumnalis، معمولاً به آنها لیلی آناناس گفته می شود ، و Pterocarpus angolensisیا چوب ساج وحشی.

جنس Eucomis autumnalis قرن هاست که برای بهبودی شکستگی ها استفاده می شود. امروزه اغلب به عنوان داروی گیاهی برای بهبودی بعد از عمل و التیام زخم. Pterocarpus angolensis, در همین حال، تشکیل غضروف را تقویت می کند و کلاژن را تنظیم می کند ، که ماده ای سرشار از استخوان و غضروف انسان است.

ما این گیاهان را با داربست و سلولهای چربی بز خوک ترکیب کردیم. ما دريافتيم كه دو گياهي كه براي آزمايشگاه آزمايشگاهي سلول هاي بدن را فعال كرده و تشكيل استخوان را بهبود بخشيديم آنها همچنین در هنگام ترکیب با سیگنالهای مربوطه و سلولهای بنیادی کار بهتر داربست را انجام دادند. و آنها در بهبود زخم های آزمایشگاهی - یعنی در آزمایشگاه ، خوب بودند.

قدم بعدی ما این است که کار خود را بر روی مدل های حیوانات و بسیاری از گیاهان دارویی با خصوصیات مشابه به عنوان نمونه هایی انجام دهیم.

راه پیش رو

این یافته های هیجان انگیز است ، زیرا آنها پیشنهاد می کنند که ترکیب گیاهان دارویی با خصوصیات مرتبط با آن در مهندسی پزشکی می تواند راهی مناسب برای رفع محدودیتهای روشهای فعلی باشد.

در مرحله اول ، استفاده از گیاهان دارویی می تواند هزینه های درمانی را کاهش دهد زیرا اقتصادی و به راحتی در دسترس است. دوم ، می تواند اطمینان حاصل کند که بیماران به دلیل سرعت بخشیدن به تشکیل استخوان و فعال شدن سلول ، مجبور به گذراندن مدت طولانی در بیمارستان نیستند و یک مزیت اضافی برای این تحقیق وجود دارد: رونق اقتصادی برای آفریقای جنوبی.

پیش بینی می شود ارزش داربستهای زیست پزشکی به دست آید 1.5 میلیارد دلار توسط 2024. اگر به نظر می رسد برخی از گیاهان دارویی آفریقای جنوبی از تکنیک های مهندسی و بازسازی استخوان و بافت پشتیبانی می کنند ، این کشور می تواند حداقل بخشی از بازار جهانی مواد بیولوژیکی باشد.

درباره نویسنده

Franca Nneka Alaribe ، پژوهشگر فوق دکتری در گروه علوم زیست پزشکی ، دانشگاه صنعتی Tshwane و Keolebogile شرلی متوت ، استاد مهندسی بافت ، دانشگاه صنعتی Tshwane

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.