Manyetik kuvvetle ağrı azaltan 'Mekanosotikler' üretildi

UCLA biyo-mühendisleri, minik manyetik parçacıklar içeren jel-benzeri bir malzemenin, hastalık ya da yaralanma kaynaklı kronik ağrıya karşıkullanılabileceğini ortaya koydu. Daha geniş açıdan, bu çalışma hücreler üzerine itme ve çekme uygulayan biyomekanik kuvvetlerin hastalık tedavisinde umut vadedici kullanımlarını göstermiş oldu.

"Ana akım çağdaş tıp, hastalık tedavi etmek amacıyla, büyük ölçüde bedenin içinde kimyasal veya moleküler değişim yaratmak için farmasotiklerin kullanımına başvuruyor. Ancak yakın zamanda, küçük ölçekte kuvvetlerin kontrolü konusunda yaşanan gelişmeler, yeni bir tedavi fikrini gündeme getirdi: Hücre içinde işe yarar değişimler oluşturmak için fiziksel kuvvet kullanımı. Daha aşılacak uzun bir yol var ama bu çalışma gösteriyor ki, ‘mekanosotikler‘ adı verilen bu tedaviye uzanan yol umut vadedici." diyor ekipten Dino Di Carlo.

bilimfili'nde yer alan habere göre araştırmacılar bir jelin içindeki küçük manyetik parçacıkları, mekanik uyarıya yanıt veren ve belirli iyonların akışını kontrol eden hücre proteinlerini kontrol etmek için kullandı. Advanced Materials dergisinde yayımlanan bir makale ile ayrıntıları paylaşılan çalışmada odaklanılan bu proteinler, hücrenin zarı üzerinde bulunuyor ve dokunma ile acı duyularında rol oynuyor.

"Elde ettiğimiz sonuçlar gösteriyor ki, bir biyolojik sistemi bir denge duruma geri döndürme fikri olan ‘nöral ağ homeostasisi’nden yararlanmak suretiyle, sinir sistemindeki acı sinyallerini azaltmak olanaklı. Nihayetinde, bu sayede terapotik ağrı azaltımı sağlamak için yeni yollar bulunabilir," diyor makalenin başyazarı Andy Kah Ping Tay.

ÇALIŞMA NASIL YAPILDI?

Mıknatıslı jeli üretmek için ekip "hyalüronik asit" adlı polimerle işe başladı. Hyalüronik asit, doğal olarak omurilikte ve beyinde bulunan jel-benzeri bir malzemedir. Bedenin bu bölümlerindeki hücrelere yapısal destek sağlamaya yardımcı olur. Bu malzeme ayrıca yapay olarak da üretilip, kozmetik ve cilt bakım ürünlerinde dolgu veya nem engeli olarak kullanılıyor.

Araştırmacılar, biyo-uyumlu jelin içine minik manyetik parçacıklar koydu. Ardından, jelin içinde bir tür birincil nöral hücre —dorsal kök gangliyon nöronları— yetiştirdiler. Laboratuvar sınamalarında, jel yoluyla gömülü hücrelere iletilen "çekici" bir kuvveti parçacıklar üzerinde yaratmak için bir manyetik alan uyguladılar.

Ekip, manyetik olarak tetiklenen mekanik kuvvetlerin, nöronların içindeki kalsiyum iyonlarında bir artışa yol açtığını buldu. İyonların bu içeri akışı (İng. influx), nöronların kuvvetlere yanıt verdiğine işaret ediyordu. Kuvvet zamanla sabit şekilde artırıldığında, nöronların ağrı sinyallerini azaltarak bu sürekli uyarıma uyumlandığı görüldü.

Yayımladıkları makalede bilimciler, bu manyetik jelin, kalp ve kas bozukluklarının tedavileri için farklı biyo-malzemelerle uygun hâle getirilebileceğini ileri sürüyor. Bu tür biyo-malzemeler ayrıca bilimsel incelemeler için beyin sarsıntısının veya beden hücrelerinin ciddi fiziksel kuvvetlerden darbe aldığı başka travmatik olayların emülasyonunda (taklitinde) kullanılabilir. (YAŞAM HABERLERİ SERVİSİ)