ایمان نوشادی، دانشیار مهندسی زیستی و سرپرست این پژوهش، میگوید: «زخمهای مزمن بهطور خودبهخود بهبود نمییابند. فرایند ترمیم زخم شامل چندین مرحله، از التهاب تا بازسازی، است. تأمین پایدار اکسیژن در تمامی این مراحل نقشی حیاتی دارد.»
کارخانه محلی تولید اکسیژن
ژل توسعهیافته این مشکل را بهطور مستقیم هدف قرار میدهد. این ماده نرم و انعطافپذیر از آب و یک مایع مبتنی بر کولین تشکیل شده که دارای خاصیت ضدباکتریایی، غیرسمی و زیستسازگار است. این ژل در ترکیب با یک باتری کوچک، مشابه باتریهای مورد استفاده در سمعکها، بهعنوان یک کارخانه کوچک الکتروشیمیایی تولید اکسیژن عمل میکند. با تجزیه مولکولهای آب، اکسیژن بهصورت پیوسته و کنترلشده آزاد میشود.
برخلاف درمانهای موجود که عمدتاً اکسیژن را به سطح زخم میرسانند، این ژل خود را با شکل منحصربهفرد زخم تطبیق میدهد. در نتیجه، اکسیژن دقیقاً به نواحیای میرسد که کمبود در آنها شدیدتر و خطر عفونت بیشتر است. افزون بر این، تأمین اکسیژن تا یک ماه ادامه مییابد؛ موضوعی که اهمیت زیادی دارد، زیرا تشکیل عروق خونی جدید اغلب هفتهها زمان میبرد.
نتایج پیشبالینی امیدوارکننده
در مدلهای حیوانی شامل موشهای سالمند و دیابتی که شباهت زیادی به زخمهای مزمن انسانی دارند، اثر این روش چشمگیر بود. زخمهای درماننشده بهبود نیافتند و اغلب کشنده بودند. با استفاده از ژل اکسیژن که بهصورت هفتگی تعویض میشد، زخمها طی حدود ۲۳ روز بسته شدند و حیوانات زنده ماندند. پرینس دیوید اوکورو، دانشجوی دکتری و از نویسندگان این مطالعه، میگوید: «این فناوری میتواند به محصولی تبدیل شود که در آن ژل بهطور دورهای تعویض میشود.»
ترکیب شیمیایی این ژل مزیت دیگری نیز دارد: کولین به تنظیم سیستم ایمنی و مهار التهاب بیش از حد کمک میکند. بدین ترتیب، تعادل بهتری در محیط زخم برقرار میشود، بدون آنکه فشار مضاعفی ایجاد شود.
فراتر از مراقبت زخم
پژوهشگران علاوه بر درمان زخم، فرصتهای دیگری نیز برای این فناوری متصور هستند. کمبود اکسیژن و مواد مغذی یکی از چالشهای اساسی در کشت بافت و اندام است. نوشادی میگوید: «با ضخیمتر شدن بافتها، سلولها به دلیل کمبود اکسیژن از بین میروند. این فناوری میتواند گامی مهم در جهت رشد پایدار بافتها یا اندامهای بزرگتر باشد.»
اگرچه همه علل زخمهای مزمن با فناوری قابل حل نیستند، پژوهشگران معتقدند این ژل اکسیژن میتواند فرصتی واقعی برای کاهش موارد قطع عضو و بهبود قابلتوجه کیفیت زندگی بیماران فراهم کند.
مدل هوش مصنوعی برای بهبود مراقبت از زخم
سال گذشته، پژوهشگران سامانه نوآورانه پوشیدنی a-Heal را توسعه دادند که بهطور فعال روند ترمیم زخم را پایش و تسریع میکند. این دستگاه ترکیبی از هوش مصنوعی، زیستالکترونیک و یک دوربین داخلی است و به یک پانسمان استاندارد متصل میشود. هر دو ساعت، یک مدل هوش مصنوعی تصاویر زخم را تحلیل کرده و آنها را با یک جدول زمانی بهینه ترمیم مقایسه میکند.
در صورت عقبماندن روند بهبود، سامانه بهطور خودکار با مداخلات هدفمند وارد عمل میشود؛ از جمله تجویز موضعی فلوکستین یا تحریک ملایم زیستالکتریکی برای تقویت مهاجرت سلولی. این سیستم حلقهبسته، درمان را بهطور مستمر با شرایط هر بیمار تطبیق میدهد. نتایج پیشبالینی نشان میدهد زخمهایی که با a-Heal درمان شدهاند، حدود ۲۵ درصد سریعتر از مراقبت استاندارد بهبود یافتهاند. افزون بر این، پایش از راه دور امکان ارائه مراقبت غیرحضوری را فراهم میکند و بار درمانی را برای بیماران و ارائهدهندگان خدمات سلامت کاهش میدهد.
ژل اکسیژن چگونه زخمها را درمان میکند؟
این ژل با تولید اکسیژن پیوسته و رساندن آن به مناطق کماکسیژن، التهاب را کاهش داده و فرآیند ترمیم را تسریع میکند.
سامانه a-Heal چه مزیتی نسبت به مراقبت استاندارد دارد؟
سامانه هوش مصنوعی پایش و مداخلات هدفمند را بهطور خودکار انجام میدهد و باعث بهبود حدود ۲۵ درصد سریعتر زخمها میشود.
آیا این فناوری میتواند خطر قطع عضو را کاهش دهد؟
جواب: بله، با بهبود روند ترمیم زخمهای مزمن و کاهش عفونت، میتواند موثر در کاهش موارد قطع عضو باشد.
