به نقل از «اسپکتروم»، شکستگی استخوان می‌تواند یک توانایی زیاد دردناک باشد، اما این مساله این چنین سرآغاز فرایند ترمیمی است که برای برخی بیماران امکان پذیر زیاد طویل باشد.

در افراد سالم که دچار شکستگی استخوان شده اند، بعد از نزدیک به دو هفته بدن اغاز به پُرکردن شکستگی با سلول های استخوانی تازه موسوم به «اوستوبلاست» می‌کند، اما وجود بیماری یا تروما می‌تواند این فرایند طبیعی ترمیم را زیاد سخت یا حتی در مواردی ناممکن سازد.

مهندسان بافت استخوان در تلاش برای حل این مشکل از طریق انتقال مستقیم اوستوبلاست‌های تولیدشده در آزمایشگاه به استخوان صدمه دیده می باشند. این کار تاحدی از طریق تحریک رشد سلول‌های بنیادی با منفعت گیری از شارژ الکتریکی شبیه نوع انتشار شده توسط نورون‌های بدن، برای تحریک انتقال از یک سلول بنیادی ژنریک به یک سلول خاص استخوانی انجام می‌بشود.

در آینده، این نوع فناوری امکان پذیر همانند یک نوع آتل‌بندی داخلی به کار رود تا بطور مصنوعی یک نقص استخوانی را که بدن قادر به ترمیم آن نیست، اصلاح کند.

با این حال، تشکیل راه‌حل‌هایی با کارایی و اطمینانی شبیه سامانه‌های ترمیمی طبیعی بدن کار سختی است. اکنون، تحقیقات در عرصه منسوجات نانوفیبری با شارژ الکتریکی، به یک نوع درمان تازه احتمالی اشاره دارد.

«جین‌لیان هو» استاد مهندسی بیومدیکال در دانشگاه «سیتی» هنگ کنگ می‌گوید: کارهای تحقیقاتی قبل درمورد منسوجات نانوفیبر ساخته شده از دسته ای از مواد موسوم به فیزوالکتریک (piezoelectric)، الهام‌قسمت او برای کاربرد این مواد برای احیا و بازرویش استخوان بوده است.

وی او گفت: تعدادی از دستگاه‌های فیزوالکتریک به گفتن حسگرهای پوشیدنی ابداع کرده‌ایم که قادر به مهار انرژی از طریق فعالیت های فیزیولوژیک همانند نفس کشیدن و دویدن می باشند. این کار به ما مطمعن داده است که مواد فیزوالکتریک هنگامی تحریک شوند، می توانند سیگنال های الکتریکی تشکیل کنند که این کار برای بازرویش استخوان سودمند است.

مواد فیزوالکتریک از این حیث منحصر به فرد می باشند که برای تشکیل الکتریسیته نیازمند شارژ یا باتری خارجی نیستند بلکه در نتیجه تحول سختی حاصل از تحول شکل همانند سختی یا کشیده شدن می توانند برق تشکیل کنند.

«هو» فرمود: در ربط با بازرویش بافت‌های بدن این یک مزیت کلیدی است؛ چون حتی حرکت زیاد کوچک سلول‌ها برای تحریک فیزوالکتریسیته و تحریک رشد سلول های بنیادی کافی است.

در این کار تحقیقاتی، هو و همکارانش از یک پلیمر فیزوالکتریک موسوم به «پلی‌وینیلیدن فلورید» (PVDF) منفعت گیری کردند و بازدید کردند که تحول پارامترهای تشکیل آن چطور می تواند خروجی فیزوالکتریک را افزایش دهد.

این محققان دریافتند بازپخت یا آنیل کردن (annealing) این منسوجات نانوفیبر در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد توانایی آنها برای تشکیل شارژ الکتریکی را بهبود می‌بخشد. این تیم گزارش داد که تشکیل استخوان ناشی از منسوجات بازپخت شده تقریبا دو برابر بهتر از منسوجات غیربازپخت‌شده است.

یافته‌های این گروه تحقیقاتی این چنین اراعه دهنده فرصتی برای محققان حوزه بیومدیکال برای تحقیقات زیاد تر در این خصوص است که در وهله اول چه چیزی عامل محرک رشد سلول بنیادی است.