سقالات النانو

هذه مقالة غير مراجعة. ينبغي أن يزال هذا القالب بعد أن يراجعهامحرر؛ إذا لزم الأمر فيجب أن توسم المقالة بقوالب الصيانة المناسبة. يمكن أيضاً تقديم طلب لمراجعة المقالة في الصفحة المخصصة لذلك.

)

يناير 2024

(

سقالات النانو هي عملية طبية تستخدم لإعادة نمو الأنسجة والعظام، بما في ذلك الأطراف والأعضاء. سقالة النانو عبارة عن هيكل ثلاثي الأبعاد يتكون من ألياف بوليمر صغيرة جدًا يتم قياسها بمقياس نانومتر (10 م). تستخدم التكنولوجيا الطبية، التي طورها الجيش الأمريكي، جهازًا مجهريًا مصنوعًا من ألياف بوليمر دقيقة تسمى سقالة. تلتصق الخلايا التالفة بالسقالة وتبدأ في إعادة بناء العظام والأنسجة المفقودة من خلال ثقوب صغيرة في السقالة. ومع نمو الأنسجة، يتم امتصاص السقالة في الجسم وتختفي تمامًا.

كما تم استخدام سقالات النانو لإعادة نمو الجلد المحروق. ولا يمكن لهذه العملية أن تعيد نمو أعضاء معقدة مثل القلب.

تاريخيًا، يعود تاريخ البحث عن السقالات النانوية إلى أواخر الثمانينيات على الأقل عندما أظهر سايمون أنه يمكن استخدام الغزل الكهربائي لإنتاج سقالات ليفية بوليمرية بمقياس النانو ودون الميكرون مخصصة خصيصًا للاستخدام كما هو الحال

والأنسجة المختبرية

الخلايا

في ركائز

. أظهر هذا الاستخدام المبكر للشبكات الليفية المغزولة كهربائيًا في زراعة الخلايا وهندسة الأنسجة أن أنواعًا مختلفة من الخلايا تلتصق بألياف البولي كربونات وتتكاثر عليها. وقد لوحظ أنه على عكس التشكل المسطح الذي يُرى عادةً في الثقافة ثنائية الأبعاد، أظهرت الخلايا المزروعة على الألياف المغزولة كهربائيًا شكلًا ثلاثي الأبعاد أكثر استدارة يتم ملاحظته عمومًا للأنسجة

في الجسم الحي

.

خلفية

آلية تجديد الأنسجة باستخدام السقالات النانوية

سقالات النانو صغيرة جدًا، أصغر 100 مرة من شعر الإنسان ومصنوعة من ألياف قابلة للتحلل. يتيح استخدام هذه السقالات استخدامًا أكثر فعالية للخلايا الجذعية وتجديدها بشكل أسرع. يتم تحضير الألياف النانوية المغزولة كهربائيًا باستخدام أنابيب مجهرية يتراوح قطرها بين 100 و200 نانومتر. تتشابك هذه العناصر مع بعضها البعض على شكل شبكة عند إنتاجها. يسمح الغزل الكهربائي بالتحكم في بناء هذه الشبكات من حيث قطر الأنبوب وسمكه والمواد المستخدمة. يتم وضع سقالات النانو داخل الجسم في الموقع الذي ستحدث فيه عملية التجديد. وبمجرد حقنها، تتم إضافة الخلايا الجذعية إلى السقالات. تبين أن الخلايا الجذعية المرتبطة بسقالة تكون أكثر نجاحًا في التكيف مع بيئتها وأداء مهمة التجديد. سوف ترتبط الأطراف العصبية في الجسم بالسقالات عن طريق النسيج بين الفتحات. وهذا سيجعلهم بمثابة جسر لربط الأجزاء المقطوعة. وبمرور الوقت سوف تذوب السقالات وتخرج من الجسم بأمان تاركة أعصابًا سليمة في مكانها.

هذه التكنولوجيا هي مزيج من أبحاث الخلايا الجذعية وتكنولوجيا النانو. تعد القدرة على إصلاح الأعصاب التالفة التحدي الأكبر والجائزة للعديد من الباحثين، كما أنها خطوة كبيرة في المجال الطبي. وهذا من شأنه أن يسمح للأطباء بإصلاح الأعصاب المتضررة في حادث شديد، مثل حروق الدرجة الثالثة. ومع ذلك، لا تزال هذه التكنولوجيا في مهدها ولا تزال غير قادرة على تجديد الأعضاء المعقدة مثل القلب، على الرغم من أنه يمكن استخدامها بالفعل لتكوين الجلد والعظام والأظافر. وقد تبين أن سقالات النانو أكثر فعالية بأربع إلى سبع مرات في الحفاظ على الخلايا الجذعية حية في الجسم، مما يسمح لها بأداء وظيفتها بشكل أكثر فعالية. يمكن استخدام هذه التقنية لإنقاذ الأطراف التي قد تحتاج إلى البتر. توفر السقالات النانوية مساحة سطحية كبيرة للمواد التي يتم إنتاجها، إلى جانب الخصائصالكيميائية والفيزيائية المتغيرة. وهذا يتيح لها أن تكون قابلة للتطبيق في العديد من أنواع مختلفة من المجالات التكنولوجية.