Derimiz yaralandığında, kanımız iyileşme sürecinin bir parçası olarak pıhtılaşmaya başlar. Bilim insanları, bu mekanizmayı daha büyük onarımlar için geliştiren, kan bazlı bir implant geliştirdi. Bu implant, kırık kemikleri onarabilir.
Bu uluslararası araştırma ekibi, malzemeyi “biyokooperatif rejeneratif” olarak adlandırıyor. Bu malzeme, kan pıhtılaştığında doğal olarak oluşan bariyerin yapısını ve işlevini geliştirmek için sentetik peptitler (protein parçaları) kullanıyor.
Sıçanlar üzerinde yapılan testlerde, 3D yazıcıyla basılabilen jel benzeri bu madde, kemik hasarını onarmada etkili oldu. İnsanlar için de uyarlanıp kullanılabilirse, vücudun doğal iyileşme süreçlerini hızlandırmada büyük bir potansiyele sahip olabilir.
İngiltere’deki Nottingham Üniversitesi’nden biyomedikal mühendis Cosimo Ligorio, “İnsanların kanını kolay ve güvenli bir şekilde yüksek oranda yenileyici implantlara dönüştürme olasılığı gerçekten heyecan verici,” diyor. “Kan neredeyse bedavadır ve hastalardan kolayca elde edilebilir.”
Pıhtılaşan kanın önemli bir bileşeni olan katı rejeneratif hematom (RH), araştırmanın ana odak noktasıydı. Laboratuvarda geliştirilen özel moleküller olan peptit amfifiller (PA’lar), RH’nin doğal olarak yaptıklarını yönlendirmeye ve artırmaya yardımcı oldu.
Bu moleküller insan kanına eklendiğinde, pıhtılaşma sürecini güvenli bir şekilde hızlandırdı. Araştırmacılar, PA’ların nanofiberlerinin RH’nin yapısıyla birleşerek daha güçlü yapılar oluşturmasını sağladı.
PA’lar eklenmiş hayvanın kendi kanı kullanılarak oluşturulan bu malzeme ile araştırma ekibi, sıçanların kafataslarındaki küçük kemik kusurlarını başarıyla onardı. Yeni implant malzemesinde, onarım sürecinde önemli rol oynayan çeşitli hücrelerin, özellikle mezenkimal stromal hücreler, endotelyal hücreler ve fibroblastların (bağ dokusu oluşturan hücreler) aktif olduğu gözlemlendi.
Araştırmacılar, “Seçici ve seçici olmayan PA-kan etkileşimlerinden yararlanarak, malzeme hemen manipüle edilebilir, mekanik olarak ayarlanabilir ve 3D yazıcı ile basılabilir,” diye yazdı.
Bilim insanları uzun zamandır vücudun doğal onarım süreçlerini tıbbi tedavileri iyileştirmek için kullanmak istiyor. Vücudumuz yaralanmaları ve hasarları onarma konusunda oldukça yeteneklidir; ancak bu onarım süreçleri bazen yetersiz kalabilir ve yaşlandıkça daha az etkili hale gelebilir.
Bu araştırma henüz erken aşamada ve şimdilik sadece bir kavram kanıtı olsa da, bu tür rejeneratif yaklaşımlar, sağlığımızı daha uzun süre koruyabilir. Bu, zamanla vücuda verilen zararları azaltmaya ve kronik durumlarla başa çıkmaya yardımcı olabilir.
Nottingham Üniversitesi’nden biyomedikal mühendis Alvaro Mata, “Bu ‘biyokooperatif’ yaklaşım, doğal iyileşme süreçlerini kullanarak rejeneratif malzemeler geliştirme fırsatları sunuyor,” diyor. “Yaklaşımımız, rejeneratif mekanizmaları kullanarak yeni malzemeler oluşturmayı amaçlıyor.”
Bu araştırma, Advanced Materials dergisinde yayınlandı.