غضروف اصطناعي قوي بما يكفي لاستخدامه لمنع احتكاك الركبتين

نشر موقع "sciencealert" العلمي نتائج بحث جديد يكشف عن تطوير مادة تتوافق مع الغضروف الطبيعي، ويمكن استخدامها كبديل في حال الإصابات والشيخوخة.

وقال الموقع في تقريره الذي ترجمته "عربي21": "ليس من الغريب أن يكافح العلماء للعثور على بديل اصطناعي للغضروف الطبيعي في الركبة. غضروف الركبة هي مادة بيولوجية لها خصائص مذهلة، فهي تجمع ما بين خصائص الوسادة الناعمة والحاجز القوي؛ للحفاظ على مفصل الساق من الأذى".

وأضاف: "ولكن يبدو أننا وصلنا إلى الحل الذي طال انتظاره، حيث يعتقد الباحثون أنهم ربما قد استطاعوا أخيرا تطوير مادة تتوافق مع الغضروف الطبيعي الموجود في أجسامنا، ويمكن استخدامها كبديل بعد التعرض للإصابات أو في الشيخوخة".

ويقول الكيميائي بن وايلي من جامعة ديوك: "قمنا بصنع أول هيدروجيل له نفس الخصائص الميكانيكية للغضاريف".

هذا من شأنه أن يفيد عددا كبيرا من الأشخاص، حيث إنه يحدث أكثر من 790 ألف عملية استبدال للركة في الولايات المتحدة في كل عام. هذه المادة يمكن استخدامها لعدة سنوات، ومن ثم استبدالها مرة أخرى.

تخيل أنك تستطيع استبدال الغضروف التالف فقط دون الاضطرار إلى التخلص من مفصل الركبة بالكامل.

كما هو الحال مع الهلاميات المائية الأخرى، فإن المكونات الرئيسية في هذه المادة الجديدة هي بوليمرات ممتصة للماء. هذه المادة الأخيرة مصنوعة من بوليمر يشبه خيوط السباغيتي، متشابكا مع بوليمر آخر أقل مرونة ويشبه السلة، يحيطهما بوليمر ثالث مصنوع من ألياف السليلوز يعمل كشبكة يجمع كل شيء فيه.

بحسب الموقع، فإنه عندما تتمدد هذه المادة، يعمل البوليمر الثالث على الحفاظ على الجل سليما. وعندما يتم الضغط عليها، فإن البوليمر الأول والثاني -مع وجود شحنة سالبة على طولها- يتنافران ويلتصقان بالماء، حتى يتم استعادة الشكل الأصلي.

هذا الهيدروجيل حصل على علامات عالية في الاختبارات التي تم إجراؤها عليه، وأظهر أداء أفضل من الهلاميات المائية الأخرى الموجودة.

في اختبار لـ100 ألف حركة سحب متكررة، استطاع الغضروف الاصطناعي أن يعمل بجودة وكفاءة مادة التيتانيوم المسامية المستخدمة في زراعة العظام.

ويقول عالم المواد فيتشن يانغ من جامعة ديوك: "هذا المزيج من المكونات الثلاثة يتسم بالمرونة والصلابة، وبالتالي فهو قوي جدا".

في الاختبارات التي تم فيها فرك الهيدروجيل بالغضروف الطبيعي -مليون مرة على الأقل- تبين أنه مقاوم تماما للتلف والتمزق وكأنه طبيعي وحقيقي، وهو أكثر متانة من الغضروف الاصطناعي الذي يتم استخدامه هذه الأيام.

ومع ذلك، فإن اعتماد هذا الهيدروجيل الجديد للاستخدام البشري يمكن أن يستغرق على الأقل ثلاث سنوات، بحسب أقوال الباحثين.

حتى الآن تم اختبار عدم سمية الهيدروجيل فقط ضد الخلايا التي تنمو في المختبر. الخطوة التالية هي معرفة ما إذا كان يمكننا زراعتها بشكل آمن في الأغنام، وبعد ذلك فقط يمكن تجربتها على البشر.

في نهاية المطاف، تظهر هذه المادة الجديدة الكثير من النتائج المبشرة والواعدة لأولئك الذين يعانون من آلام الركبة. قد يتمكنون يوما ما من استعادة المفصل إلى حالته الطبيعية، دون الحاجة إلى أوقات تعاف طويلة أو عمر قصير للغضروف البديل.