مواد بیومتریک در حال تبدیل شدن به بخش مهمی از بسیاری از روش های درمانی و تشخیصی هستند، و تحقیقات در این زمینه به سرعت در حال رشد است. برخی از مناطق هیجان انگیز عبارتند از ارتوپدی ، چشم پزشکی ، درمان سرطان و مراقبت های دندان پزشکی.
یک ماده بیولوژیکی ماده ای است که برای ساخت یک فرم است که برای هدایت روند درمان یا تشخیصی مورد استفاده قرار می گیرد .
اگر چه بسیاری از مطالعات بر روی مواد زیستی در حال حاضر در مدل های حیوانی یا in-vitro انجام می شود، دانشمندان پیش بینی می کنند که یافته ها به زودی در آزمایش های انسانی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
چشم پزشکی و مواد بیولوژیکی
غشای آمنیوتیک (AM) در عمل جراحی بازسازی چشم برای سال ها مورد استفاده قرار گرفته است. به تازگی، تکنیک های جدید پیشنهاد شده اند تا جایگزین قرنیه کارآمدتر شوند. این جراحی مخصوص اغلب انجام می شود زمانی که یک آسیب دائمی به چشم ناشی از بیماری یا سوختگی های شیمیایی وجود دارد.
AM از لایه ی درونی جفت بدست آمده و خواص ضد التهابی و ضد عفونت دارد که باعث می شود جایگزین غشای خوبی شود. با این حال، بافت AM به طور طبیعی نازک و ابری است، که می تواند بینایی فرد را تحت تاثیر قرار دهد. دانشمندان اکنون در حال تحقیق در مورد راههای تقویت و تشخیص نور AM با ایجاد یک ورقه ورقه بافت هستند. آنها بر این باورند که یافته های آنها به پیشرفت AM کمک می کند تا مواد مورد استفاده در جراحی ترمیمی چشم انسان را بهتر کنند.
Biomaterials برای بهبود تشخیص سرطان و درمان
پیشرفت های زیادی در درمان زخم های مختلف در درمان سرطان وجود دارد. اینها شامل استفاده از مواد اصلی برای ایجاد تشخیص و پیش آگهی سرطان های مختلف، و همچنین استفاده از آنها برای ارائه داروهای ضد سرطان به روش موثرتری است.
درمان هایی که تومورها را هدف قرار می دهند، به عنوان یک روش ترجیحی برای درمان سرطان شناخته شده اند. آنها قادر به ضربات بزرگتری نسبت به سلولهای سرطانی هستند و عوارض جانبی کمتری دارند.
به منظور درمان سرطان موضعی، محققان دانشگاه آدلاید استرالیا یک تست سیمانی مبتنی بر تیتانیوم سه بعدی را با آرایشهای نانوبلوری تیتانیا طراحی کرده اند که می تواند با یک داروی سرطانی بارگیری شود و به عنوان یک دستگاه تحویل دارو استفاده شود. مطالعات آنها نشان داد که وقتی درمان سرطان با ایمپلنت های جدید تحویل داده می شود، سلول های سرطان پستان احتمالا کمتر زنده می مانند. در طول دوره تحقیق خود، سه روز پس از قرار دادن ایمپلنت، سلول های تومور شروع به ریزش کردند. محققان همچنین تاکید می کنند که این روش جدید شیمی درمانی می تواند در آینده به سایر انواع سرطان ها اقتباس شود.
تحویل دارو به محل دقیق یک ضایعه یک روش است که در سایر حوزه های پزشکی مورد آزمایش قرار می گیرد. به عنوان مثال، عفونت های باکتریایی مقاوم به دارو، که به علت بیش از حد استفاده از آنتی بیوتیک ها به یک مشکل رو به رشد تبدیل شده اند، می توانند با استفاده از آخرین پیشرفت های مواد بیولوژیکی، قابل درمان باشند. وسایل نقلیه نانو سیلیکون mesoporous هسته نقرهای نقره ای که در حال حاضر در مدل های موش استفاده شده اند برای ارائه آنتی بیوتیک ها به مناطق عفونی مقاوم است.
در تحقیقات حیوانی، نانولوله های پلاستیکی در کشتار باکتری ها به طور همزمان با استفاده از هر دو عامل نقره و آنتی بیوتیک ها بسیار موثر هستند.
مهندسی بافت غضروف
دکتر تانیا لوینگستون از کالج سلطنتی جراحان ایرلند (RCSI) در حال بررسی یک منطقه هیجان انگیز تحقیق مواد بیولوژیکی است. Levingstone بخشی از گروه تحقیقات مهندسی استخوان و بافت است. این گروه پیشرفت قابل توجهی در طراحی یک ماده انجام داده است که می تواند به بهبود مفاصل آسیب دیده کمک کند. تیم تحقیقاتی با مرکز تحقیقات AMBER ( مواد پیشرفته و تحقیقات بیوانفورشی) به هم پیوسته و یک داربست چندبعدی متخلخل 3D که شامل کلاژن، هیدروکسی آپاتیت و اسید هیالورونیک است، ایجاد شده است.
تمام این مواد موجود در یک اتصال سالم هستند و می توانند سلول های بدن را به طور فعال جهت ترمیم مفاصل آسیب دیده هدایت کنند.
محققان ایرلندی، در مطالعات اخیر خود، این ترکیب را بر روی یک فلفل خالص 15 ماهه آزمایش کردند. اسب از بیماری دژنراتیو هر دو مفاصل زانو شناخته شده به عنوان osteochondritis dissecans رنج می برد. برخی از موارد این بیماری می تواند در حیوانات بسیار شدید باشد که آنها باید از بین بروند. پس از انجام یک روش آرتروسکوپی روتین که بخش های ناپایدار زانو را حذف کرد، داربست های چند لایه در مفصل اسب قرار گرفتند. به عنوان یک نتیجه، استخوان و غضروف جدید تشکیل شده است، که طی پنج ماه پس از انجام آزمایش اولیه نشان داده شده است. اسب جوان با چشم انداز پیش از ظهور در حال حاضر به آموزش برای رویدادهای نمایش پریدن بازگشته است.
این ماده ثبت شده است و اکنون به نام ChondroColl شناخته شده است. این دومین محصول تیم در زمینه بازسازی استخوان است. پیش از این، آنها یک داربست بازسازی استخوان به نام HydoxyCall را که قبلا CE تایید شده بود، طراحی و آزمایش کردند و یک شرکت راه اندازی از RCSI به نام SugarColl Technologies به بازار عرضه شد. ChondroColl در حال حاضر منتظر تصویب قانونی است و اولین مطالعات در مورد انسان هایی با نقص های osteochondral انتظار می رود که در آینده نزدیک آغاز شوند.
سرکوب کردن پوسیدگی دندان
محققان دانشگاه پنسیلوانیا به دنبال روشهای بهتر برداشتن پلاک دندان هستند که بعضی اوقات ممکن است باعث افتادن دندان شود. آنها نانوذرات کاتالیزوری را با فعالیت پراکسید مانند ساخته اند که می توانند ماتریکس محافظ را که اطراف باکتری های موجود در دهان شما را احاطه کرده است، مختل کند. این استراتژی جدید تا کنون بر روی مدل های جوانی آزمایش شده است و کاهش قابل توجهی در کاهش پوسیدگی نشان داده است. تیم امیدوار است که این دانش را به زودی برای درمان بیماریهای دهان انسان اعمال کند. آنها پیشنهاد می کنند که نانوذرات کاتالیزوری را با پراکسید در خمیر دندان تجاری و محصولات دهانشویه به عنوان یک استراتژی جدید مبارزه با پوسیدگی دندان در نظر بگیرند.
منابع:
دیوید ف.، Levingstone T، O'Brien F، و همکاران. بهبود زخم استخوان با استفاده از کاشت کلاژن هیدروکسی آپاتیت داربست در درمان کیست استخوان انجیری بزرگ فک پایین در یک فیشر خالص. مجله مهندسی بافت و رژیم پزشکی [سریال آنلاین]. اکتبر 2015 9 (10): 1193.
گائو لی، لیو ی، کوه ه، و همکاران. نانوکاتالیزورها باعث تخریب ماتریکس بیوفیلم Streptococcus mutans و کشتن باکتری ها برای سرکوب پوسیدگی دندان در بدن می شود. بیومارکرهای [سریال آنلاین]. مه 29، 2016؛ 101: 272-284.
Hariya T، Tanaka Y، Yokokura S، Nakazawa T. شفاف، انعطاف پذیر ورقه های غشایی آمنیوتیک انسان برای پیوند قرنیه. Biomaterials، [سریال آنلاین]. 12016 سپتامبر؛ 101: 76-85.
Kaur G، Willsmore T، Evdokiou A، و همکاران. سیم تیتانیوم با استفاده از آرایه های نانولوله ای: یک مدل مطالعه برای درمان سرطان موضعی. بیومارکرهای [سریال آنلاین]. 1 سپتامبر 2016؛ 101: 176-188.
مولر D، Pauklin M، Thomasen H، Westekemper H، Steuhl KP. پیوند غشای آمنیوتیک در چشم انسان. Deutsches Ärzteblatt International. 2011؛ 108 (14): 243-248. doi: 10.3238 / arztebl.2011.0243.
Stack J، Levingstone T، David F، et al. ترمیم ضایعات پوستی بزرگ با استفاده از یک ساختار مهندسی بافت چند لایه در ورزشکار اسب. مجله مهندسی بافت و طب گیاهی [سریال آنلاین]. مه 20، 2016؛ موجود از MEDLINE، Ipswich، MA. دسترسی به 11 ژوئن 2016.
وانگ ی، دینگ X، گو ه، و همکاران. وسایل نقلیه نانو سیلیکا مزوپور به عنوان عامل ضد باکتری سینرژیک برای درمان عفونت های مقاوم در برابر دارو، آنتیبیوتیک بارگذاری شده، هسته نقره ای مشتق شده است. بیومارکرهای [سریال آنلاین]. 2 ژوئن 2016؛ 101: 207-216.