ترمیم سریع زخم با کمک رنگدانه‌های حساس به نور

شاید یک دستگاه کوچک قابل کاشت که در آن از رنگدانه‌های حساس به نور استفاده شده است، بتواند به ترمیم سریع زخم و تسکین درد کمک کند.

کد خبر: ۴۱۵۱۰۰

تاریخ: ۲۲ فروردين ۱۴۰۱ - ۱۱:۵۶

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیو اطلس، دانشمندان با استفاده از لایه‌های بسیار نازک و رنگدانه‌هایی که معمولا در صنایع غذایی استفاده می‌شوند، دستگاهی قابل کاشت ابداع کرده‌اند که می‌تواند سلول‌های عصبی را برای سرعت بخشیدن به ترمیم زخم تحریک کند. این فناوری که توسط نور فعال می‌شود و طی نخستین بررسی‌های آزمایشگاهی در نوع خود ارزیابی شده است، دستگاه جدیدی را برای بررسی و دستکاری سیستم عصبی ارائه می‌دهد.

استفاده از شبیه‌سازی الکتریکی برای رسیدگی به اعصاب آسیب‌دیده، راهی برای درمان درد یا تسریع ترمیم زخم در صورت آسیب دیدن است. این نوع درمان معمولا با روش‌های تهاجمی انجام می‌شود که طی آن، الکترودهایی برای اجرای تحریک الکتریکی کاشته می‌شوند اما دانشمندان در حال رسیدن به پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای به سوی ابداع روش‌های جایگزین هستند.

روش‌های جدید عبارتند از به کار بردن الکترودهای نرم‌تر به جای الکترودهای سفت که در حال حاضر استفاده می‌شوند، ایمپلنت‌های قابل حل شدن که دو هفته تحریک مداوم را ارائه می‌دهند و دستگاه‌های کمربند مانندی که به دور مثانه‌ پیچیده می‌شوند تا عملکرد اندام را بازیابی کنند. گروهی از پژوهشگران "دانشگاه صنعتی گراتس"(TU Graz) اتریش، "دانشگاه زاگرب"(University of Zagreb) کرواسی و "موسسه فناوری اروپای مرکزی"(CEITEC)، روش دیگری را برای رسیدن به این هدف ارائه داده‌اند که در آن از رنگدانه‌های حساس به نور استفاده می‌شود.

پژوهشگران در این پروژه، از رنگدانه‌ها برای تشکیل دادن یک لایه نازک ویفر مانند استفاده کردند که ضخامت آن فقط چند نانومتر است و می‌تواند نور را به شارژ الکتریکی تبدیل کند. مکانیسمی مشابه این مکانیسم، در مرکز سلول‌های خورشیدی آلی نیز وجود دارد. با قرار گرفتن سلول‌های عصبی روی لایه نازک و فراهم شدن امکان رشد آنها، سلول‌ها با تولید تکانه‌های الکتریکی، به بار الکتریکی پاسخ می‌دهند.

پژوهشگران در بررسی‌های آزمایشگاهی نشان دادند که سلول‌های عصبی رشد یافته روی لایه نازک را می‌توان توسط فلاش‌های نوری تحریک کرد تا امکان فعالیت داشته باشند و سلول‌های عصبی مجاور را تحریک کنند. نوع نور قرمز مورد استفاده می‌تواند بدون ایجاد کردن آسیب، به اعماق بدن نفوذ کند. این در حالی است که خود لایه‌های رنگدانه به خوبی توسط سلول‌های انسانی و حیوانی تحمل می‌شوند.

"ترزا رینمولر"(Theresa Rienmüller)، از پژوهشگران این پروژه گفت: برخلاف روش‌های معمول تحریک الکتریکی که از طریق الکترودهای فلزی صورت می‌گیرند، لایه‌های رنگدانه‌ای ما روش کاملا جدیدی را برای تحریک سلول‌های عصبی نشان می‌دهند.

پژوهشگران، کاربردهای احتمالی این فناوری را به صورت گسترده توضیح دادند. این فناوری می‌تواند پتانسیل خاصی نیز در درمان آسیب‌های مغزی شدید داشته باشد. در این نوع کاربرد، لایه نازک را می‌توان برای جلوگیری از مرگ سلول‌های عصبی و تقویت فرآیند بهبود در بدن مستقر کرد. همچنین، این فناوری را می‌توان برای درمان سایر آسیب‌های عصبی و تسکین درد به کار گرفت و اگرچه برای آماده‌سازی آن به منظور کاربرد بالینی باید کارهایی صورت بگیرد اما دانشمندان بر این باورند که نخستین لایه‌ها می‌توانند طی دو سال آینده در بدن کاشته شوند.

این پژوهش، در مجله "Advanced Materials Technologies" به چاپ رسید.