سر "الأبطال الخارقين".. علماء يستخدمون الكهرباء لعلاج الجروح
طوّر علماء رقاقة بيولوجية تستخدم الكهرباء وتساعد على الشفاء من الجروح بمعدل أسرع 3 مرات من الطبيعي.
وبحسب بحث منشور في "sciencealert"، ستقوم حقول كهربائية بتوجيه حركات خلايا الجلد، ودفعها نحو موقع الإصابة مما يساعد على الالتئام بسرعة.
في الواقع، يولد جسم الإنسان مجالًا كهربائيًا يقوم بذلك بشكل طبيعي، لذلك شرع باحثون من جامعة فرايبورغ في ألمانيا في تضخيم التأثير.
ورغم أن هذه التقنية قد لا تشفي الإصابات الشديدة بسرعة مثل أفلام الخيال العلمي، إلا أنها يمكن أن تقلل بشكل جذري من الوقت الذي تستغرقه الجروح الصغيرة للتعافي.
بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من الجروح المزمنة التي تستغرق وقتًا طويلاً للشفاء، مثل كبار السن أو المصابين بداء السكري أو الأشخاص الذين يعانون من ضعف الدورة الدموية، فإن التعافي السريع من الجروح الصغيرة والمفتوحة المتكررة يمكن أن يكون منقذًا.
تقول ماريا أسبلوند، عالمة الإلكترونيات الحيوية في جامعة فرايبورغ وجامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد: "الجروح المزمنة مشكلة مجتمعية ضخمة لا نسمع عنها الكثير" .
وتضيف: "اكتشافنا لطريقة قد تشفي الجروح أسرع بثلاث مرات يمكن أن يغير قواعد اللعبة بالنسبة لمرضى السكري وكبار السن، من بين آخرين، الذين يعانون غالبًا من جروح لا تلتئم".
في حين أن الكهرباء التي تم إنشاؤها يمكن أن تساعد في الشفاء، فإن تأثير قوة المجال الكهربائي واتجاهه على العملية لم يكن ثابتًا على الإطلاق.
لذلك طور الباحثون منصة إلكترونية حيوية واستخدموها لتنمية جلد صناعي مكون من خلايا تسمى الخلايا الكيراتينية، وهي أكثر أنواع خلايا الجلد شيوعًا، وهي ضرورية لعملية الشفاء.
وقارنوا أيضًا تطبيق المجالات الكهربائية على جانب واحد من الجرح مع الحقول المتناوبة على جانبي الجرح.
الخلايا الكيراتينية المصممة لتشبه تلك الموجودة في مرضى السكري بطيئة الالتئام أقل بثلاث مرات من خلايا الجلد العادية دون أي تداخل كهربائي، لكن مع دفع كهربائي من جانب واحد فقط من الجرح ثبت أنه الأكثر فعالية في إصلاح الجلد الاصطناعي في أسرع وقت، ولحسن الحظ، لم تتضرر أي من الخلايا بسبب الحقول الكهربائية التي تم اختبارها.
تقول ماريا أسبلوند: "لقد رأينا أنه عندما نحاكي مرض السكري في الخلايا، فإن الجروح الموجودة على الشريحة تلتئم ببطء شديد، ومع ذلك، من خلال التحفيز الكهربائي، يمكننا زيادة سرعة الشفاء بحيث تتوافق الخلايا المصابة بداء السكري تقريبًا مع خلايا الجلد السليمة".
تزيد الجروح التي لا تلتئم بطريقة نموذجية وسريعة من خطر الإصابة بالعدوى وتأخير الشفاء أكثر. في الحالات الشديدة، يمكن أن يؤدي هذا إلى البتر، مما يجعل أي عملية تسرع العملية تستحق التحقيق فيها للمرضى ومقدمي الرعاية الصحية.
تتمثل المرحلة التالية في اختبار كيفية عمل كل هذا على الجروح الفعلية لدى البشر، بدلاً من خلايا الجلد المزروعة في المختبر. وسيعتمد تطوير التطبيقات العملية على ترجمة المواد المستعملة الرخيصة والمتاحة بسهولة في التجربة إلى مواقف واقعية.
وتضيف ماريا: "نحن نبحث الآن في كيفية تفاعل خلايا الجلد المختلفة أثناء التحفيز، لتقترب خطوة أقرب إلى الجرح الواقعي، لأننا نريد تطوير مفهوم لنكون قادرين على مسح الجروح وتكييف التحفيز بناءً على الجرح الفردي".
