Hasarlı omuriliği yerine geçebilecek, grafen bazlı iskelet implantı geliştirdi

Dünya Sağlık Örgütü (WHO) raporuna göre, dünya çapında yaklaşık yarım milyon insan her yıl kazalar ve diğer sebeplerden dolayı omurilik yaralanması (SCI) geçiriyor. trafik kazalarından kaynaklı yaralanmalarda omurga “hassas bir vücut parçası olduğu için” ağır sorunlar yaratır ve tedavisi zor ve rahatsız edici  edicidir .

Omurilikte kesin ve kalıcı bir rahatlamayı garanti eden bilinen bir tedavi yöntemi yoktur . Bununla birlikte, şimdi Portekiz’deki Aveiro Üniversitesi’ndeki bir araştırmacı ekibi, SCI’leri tedavi etmek için umut verici bir yol sunan bir biyomateryal yarattı. Biyomalzeme grafenden oluşuyor ve omurilik yaralanması durumunda omurganın hasarlı kısımlarının yerini alacak iskele implantları geliştirmek için kullanılabilir. 

Grafen bazlı iskele implantının potansiyeli

Özel biyomateryal, Avrupa Birliği’nin Horizon 2020 araştırma ve yenilik programı tarafından finanse edilen bir araştırma projesi olan NeuroStimSpinal kapsamında geliştirilmiştir. Bu projenin birincil amacı, omuriliğinden muzdarip hastalara etkili tedavi sunabilecek bir nöral doku iskelesi geliştirmektir.

Araştırmacılar, çalışmalarında, grafen bazlı bir malzeme ile hücre dışı bir matrisin karışımının , insan omuriliğine benzer yapısal özelliklere sahip bir 3D yapı iskelesine yol açtığını ortaya koyuyor.  

İlginçtir ki, araştırmacılar tarafından “hücresizleştirilmiş hücre dışı matris” olarak da adlandırılan matris, yüksek miktarda protein içerir ve insan vücudu hücreleri tarafından üretilir. İskeleye güç sağlar. Diğer taraftaki grafen kısmı elektriksel olarak duyarlıdır ve elektriksel darbelerin yapı iskelesi boyunca hareketini kolaylaştırır.

Araştırmacılar implantlarının gözenekli olduğunu ve omurilik sıvılarının hareketini kısıtlamadığını, ayrıca gerçek yapı gibi  biyolojik olarak parçalanabileceğini iddia ediyorlar.

Araştırmacılar ayrıca , iskelenin sinir hücrelerinin büyümesini destekleme yeteneğini başarıyla gösteren ilginç bir laboratuvar deneyi gerçekleştirdiler. İmplantın içine nöral kök hücreler yerleştirdiler ve yapı iskelesinden bir elektrik sinyali gönderdiler. İmplantın içindeki kök hücreler, omuriliği oluşturan sinir dokusunu oluşturan iki hücre türü olan glial hücrelere ve nöronlara yol açabildi.      

İskele henüz gücünü kanıtlamadı

Grafen bazlı yapı iskelesi gerçekten de SCI için umut verici bir çözümdür ancak geçmişte de benzer fikirler önerilmiştir. Örneğin, 2020’de Çin’deki Jilin Üniversitesi’ndeki bir araştırma ekibi, hasarlı omurilik dokularını onarmayı ve yenilemeyi amaçlayan polimer bazlı iskele tedavi yöntemleri önerdi. Benzer şekilde, bu yıl Haziran ayında, Atina Ulusal ve Kapodestrian Üniversitesi’ndeki bilim adamları, hayvanlarda SCI’lerin tedavisinde kolajen bazlı yapı iskelelerinin rolünü vurgulayan bir çalışma ortaya koydular.

Bu stratejilerin hiçbiri (grafen yapı iskelelerinden bahseden mevcut strateji de dahil olmak üzere) şimdiye kadar – bırakın insanları – hayvan modellerinde başarıyla test edilmedi.

Araştırmacılar ayrıca, iskelelerin insanlarda kullanıma sunulmasının yaklaşık on yıl kadar süreceğini de kabul ediyor . Araştırmanın yazarlarından biri ve Aveiro Üniversitesi’ndeki baş araştırmacı Paula Marques , N anowerk’e şunları söyledi :

Gerçek bir umut görüyorum. Tek hayal kırıklığım, bu araştırmayla daha hızlı ilerleyemememiz – omurilik yaralanmasının insan yaşamı üzerinde çok büyük bir etkisi var.

Araştırmacılar şimdi, iskele implantlarının minyatür versiyonunu fareler üzerinde test etmeyi planlıyorlar . Testleri başarılı olursa, bu, SCI’lerin tedavi edilme şeklini sonsuza kadar değiştirebilir. 

Çalışma Avrupa Komisyonu web sitesinde yayınlanmaktadır .