Biyomühendisler Ağrıyı Yönetmek İçin Manyetik Kuvvet Kullandılar

UCLA biyomühendisleri yaptıkları çalışmada küçük manyetik parçacıkları içeren jel benzeri bir materyalin, hastalık veya yaralanmadan kaynaklanan kronik ağrıyı yönetmek için kullanılabileceğini gösterdi.

Daha geniş perspektiften bakacak olursak, bu çalışma ile bilim insanları hücreler üzerine itme ve çekme uygulayan biyomekanik kuvvetlerin hastalık tedavisinde umut vadedici kullanımlarını göstermiş oldu. UCLA biyomühendislik profesörü ve araştırmanın baş araştırmacısı Dino Di Carlo, “Çağdaş tıp yaklaşımları, hastalık tedavi etmek amacıyla, büyük ölçüde bedenin içinde kimyasal veya moleküler değişim yaratmak için farmasotiklerin kullanımına başvuruyor. Ancak, 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 tedavi gelecek için umut vadedici.” diyor

Araştırmacılar, mekanik stimülasyona cevap veren ve belirli iyonların akışını kontrol eden hücre proteinlerini(Bu proteinler hücre zarındadır ve dokunma ve ağrı duyumlarında rol oynarlar) kontrol etmek için bir jelin içindeki küçük manyetik parçacıkları kullandılar. Çalışmanın ayrıntıları Advanced Materials dergisinde yayımlandı. 

UCLA doktora mezunu çalışmanın baş yazarı Andy Kah Ping Tay "Bizim sonuçlarımız gösteriyor ki, bir biyolojik sistemi denge duruma geri döndürme fikri olan ‘nöral ağ homeostasisi’nden yararlanmak suretiyle, sinir sistemindeki acı sinyallerini azaltmak mümkündür. Sonuçta, bu terapötik ağrıyı rahatlatmanın yeni yollarını bulabiliriz." diyor

Mıknatıslı jeli üretmek için araştırmacılar “hyalüronik asit” adlı polimerle işe başlamışlar.  Hyalüronik asit, doğal olarak omurilikte ve beyinde bulunan jel-benzeri bir malzemedir. Hücrelere yapısal destek sağlamaya yardımcı olur. Bu malzeme ayrıca yapay olarak da üretilip, kozmetik ve cilt bakım ürünlerinde dolgu veya nem bariyeri olarak kullanılıyor. Araştırmacılar biyo-uyumlu jele minik manyetik parçacıklar koydular. Daha sonra, jelde bir tür ana nöral hücre(dorsal kök ganglion nöronları) yetiştirildi. Laboratuvar testlerinde, parçacıklar üzerinde jele gömülü hücrelere aktarılan "çekme" kuvvetini üretmek için bir manyetik alan uyguladılar.

Araştırmacılar, manyetik olarak indüklenen mekanik kuvvetlerin nöronlardaki kalsiyum iyonlarında artışa yol açtığını keşfettiler. Bu iyon akışı, nöronların kuvvetlere yanıt verdiğini gösteriyor. Zaman içinde sürekli olarak kuvvetleri artırarak araştırmacılar, nöronların ağrı için sinyalleri azaltarak sürekli uyarıma adapte olduklarını buldular. Çalışmada, araştırmacılar manyetik jelin kardiyak ve kas rahatsızlıklarına yönelik terapiler için farklı biyomateryallerle uyarlanabileceğini öne sürmüştür. Bu tür biyomateryaller, vücuttaki hücrelerin önemli fiziksel güçlerden etkilendiği sarsıntıları veya diğer travmatik olayları taklit etmek için bilimsel çalışmalarda da kullanılabilir.

Kaynak: https://medicalxpress.com/news/2018-08-mechanoceuticals-bioengineers-magnetic-pain.html