میکروربات‌هایی که استخوان شکسته را ترمیم می‌کنند/ سویه‌های جدید کووید-۱۹ موش‌ها را آلوده می‌کند

شاید نوع جدیدی از میکروربات‌ها در آینده بتوانند به ترمیم استخوان‌های شکسته کمک کنند.

آبادان خبر: درمان شکستگی‌های پیچیده استخوان ممکن است دشوار باشد. گاهی اوقات نیاز به برداشتن استخوان آسیب‌دیده و جایگزینی آن با استخوان قسمت دیگری از بدن احساس می‌شود. به لطف یک ماده آزمایشی جدید، ریزربات‌های استخوان‌ساز ممکن است روزی نیاز به ارائه جایگزین را کاهش دهند.

این فناوری توسط دانشمندان "دانشگاه لینشوپینگ"(Linköping University) در سوئد و "دانشگاه اوکایاما"(Okayama University) در ژاپن توسعه یافته است. در ساخت این ریزربات‌ها، از بافت "ملاج" یا "فونتانل"(Fontanelle) الهام گرفته شده است که اجازه می‌دهد جمجمه نوزادان هنگام عبور از کانال زایمان، نرم و انعطاف پذیر باشد اما طی مدت کوتاهی پس از آن سفت می‌شود و به صورت استخوان درمی‌آید.

ماده‌ای که در حال حاضر ابداع شده، به شکل یک نوار نازک از جنس هیدروژل آلژینات به دست آمده از جلبک است. یک طرف ژل، با یک پلیمر الکترواکتیو موسوم به "پلی‌پیرول"(PPy) پوشیده شده و طرف دیگر آن حاوی مولکول‌های زیستی است که به عنوان "نانوقطعات غشای پلاسمایی"(PMNFs) مشتق‌ شده از سلول شناخته می‌شوند.

میکروربات‌هایی که استخوان شکسته را ترمیم می‌کنند

هنگامی که یک جریان الکتریکی با ولتاژ پایین به ماده اعمال می‌شود، پلی‌پیرول با افزایش حجم پاسخ می‌دهد. از آنجا که پلیمر فقط در یک طرف نوار قرار دارد، این پاسخ باعث می‌شود که نوار به یک طرف خم شود. با برش الگوهای مختلف در مواد، می‌توان نوار را خم کرد و به شکل‌های مختلفی مانند نیم‌دایره یا چوب‌پنبه‌ بازکن درآورد.

از آنجا که نانوقطعات غشای پلاسمایی از سلول‌های دخیل در فرآیند رشد استخوان به دست می‌آیند، وقتی در بدن انسان قرار می‌گیرند، به طور طبیعی معدنی می‌شوند و مانند استخوان سخت می‌شوند.

این امید وجود دارد که روزی بتوان میکروربات‌های کوچک ساخته‌شده از این ماده را به شکستگی‌های پیچیده استخوان تزریق کرد و سپس با اعمال جریان الکتریکی، کمبود استخوان را پر کرد. میکرو ربات‌های تزریق‌ شده سپس سفت می‌شوند و به شکل استخوان محکم در می‌آیند.

دانشمندان در بررسی‌های آزمایشگاهی، با موفقیت توانستند نوارهایی از این مواد را در محیط کشت سلولی که از نظر شیمیایی مشابه بدن انسان بود، دور استخوان مرغ بپیچند. این نوارها متعاقباً به استخوان مصنوعی تبدیل شدند که با استخوان مرغ ترکیب شد.

این پژوهش، در مجله "Advanced Materials" به چاپ رسید.

گروهی از محققان زیست‌شناسی در دانشگاه ایالتی جورجیا دریافتند که برخی از گونه‌های جدیدتر ویروس ایجاد کننده عفونت کووید-۱۹ برخلاف سویه اصلی قادر به آلوده کردن موش‌ها است.

این مطالعه که در مجله‌ "Viruses" منتشر شده است نشان می‌دهد که نوع آلفای ویروس که اولین بار در بریتانیا شناسایی شد و نوع بتای آن که در آفریقای جنوبی کشف شد می‌تواند در ریه موش‌ها تکثیر شود در حالی که نوع اولیه ویروس سارس-کوو-۲ قادر به انجام این کار نبود.

"موکش کومار" (Mukesh Kumar)، ویروس شناس و متخصص ایمنی که این مطالعه را رهبری کرده است می‌گوید: این تکامل ویروس بدان معناست که اکنون موش‌های آزمایشگاهی معمولی مدل‌های مفیدی برای محققان هستند تا ویروس را بهتر درک کنند و اثرات طولانی مدت آن را دریابند و همچنین درمان‌های بالقوه را آزمایش کنند.

کومار افزود: این نتایج همچنین پتانسیل تکثیر و جهش ویروس را در جوندگانی که اغلب در مجاورت ساکنان شهرها زندگی می‌کنند، نشان می‌دهد.

کومار گفت: این ویروس اکنون می‌تواند گونه‌های حیوانی را بسیار راحت تر از گذشته آلوده کند. بنابراین نگرانی‌ها در مورد خفاش‌ها، جوندگان و سایر حیوانات وحشی افزایش می‌یابد. ممکن است جهش خطرناک دیگری در حیوانات اتفاق بیفتد و در نهایت به انسان‌ها بپرد.

کومار خاطرنشان کرد که بسیاری از حیوانات علائم عفونت را نشان نمی‌دهند یا علائم کمی نشان می‌دهند.

کارشناسان و محققان بهداشت عمومی به طور کلی باور دارند که حیوانات وحشی و حیوانات خانگی احتمالا ویروس را از افراد یا حیوانات دیگر دریافت کرده‌اند و می‌گویند خطر انتقال از این حیوانات به انسان کم است.

اعضای تیم کومار دریافتند که نوع بتا نسبت به نوع آلفا بیشتر قادر به آلوده کردن موش‌ها است و بار ویروسی بالاتری در ریه‌ها ایجاد می‌کند. محققان همچنین در حال بررسی این موضوع هستند که آیا موش ها می توانند به انواع دلتا و اومیکرون آلوده شوند یا خیر.