ترمیم سریعتر رشته‌های عصبی با تحریک الکتریکی

رشته‌های سیم قطع شده را می‌توان برای ترمیم به یکدیگر متصل کرده و با چند دور پیچاندن چسب برق به دور آنها مشکل را حل کرد. اما پاره شدن رشته‌های عصبی که فرمانهای مغز را به صورت سیگنالهای الکتریکی به بخشهای مختلف بدن ما می‌رسانند ضایعه‌ای است که به سادگی جبران نمی‌شود چرا که سلول‌های عصبی بر خلاف سایر بافتهای بدن قابلیت بسیار کمی برای بهبود دارند. به گفته کارشناسان تنها اگر فاصله میان سلول‌ها در محل قطع شدگی رشته عصبی خیلی کم باشد می‌توان آنها را درون کانال یا تیوبی قرار داد که از مواد مغذی برای این سلول‌ها ساخته شده و می‌تواند ضمن کمک به رشد سلولهای عصبی، آنها را در مسیری هدایت کند که نهایتا این سلول‌ها به یکدیگر رسیده و به هم متصل شوند. اما پژوهشگران دانشکده مهندسی شیمی و نفت دانشگاه صنعتی شریف به سرپرستی دکتر احمد رمضانی سعادت‌آبادی و دکتر شهره مشایخان، راهی برای ترمیم سریعتر عصب پیدا کرده‌اند که می‌تواند آسیب دیدگی‌های نسبتا شدید را نیز درمان کند. دکتر رمضانی در این باره می‌گوید:« هدف عصب هدایت یونی است پس ما می‌توانیم با تحریک الکتریکی عصبهای قطع شده طی الگویی طبیعی روند ترمیم آنها را بهبود ببخشیم. ضمن آنکه در آسیب دیگی‌های شدیدتر که فاصله میان رشته‌های عصبی زیاد است می‌توان این فاصله را با سلولهای بنیادی پر کرد و با تحریک الکتریکی آنها را به سلول‌های عصبی تمایز داد.» این کاری بود که پژوهشگران دانشگاه شریف با ساخت یک کانال هدایت عصبی رسانا موفق به انجام آن در آزمایشگاه شدند. دکتر رمضانی می‌گوید:« سلول‌های عصبی بعد از آسیب دیدگی خود را جمع می‌کنند در حالیکه تحریک الکتریکی موجب باز شدن و کشیدگی سلول عصبی در جهت جریان الکتریکی می‌شود.» به گفته وی دانشگاه‌های بسیار کمی در جهان بر روی بهبود عصب با تحریک الکتریکی دست به تحقیق و پژوهش زده‌اند و در حالیکه کارهای انجام شده محدود به تحریک با جریان یک سویه و ساده می‌شود، پژوهشگران دانشگاه شریف از جریانی با الگوی متناوب برای این کار استفاده کرده‌اند. دکتر رمضانی علت استفاده از این نوع جریان را چنین تشریح می کند:« واقعیت تحریک عصبی به صورت متناوب است چون فرمانهای مغز به این صورت به اعضای بدن منتقل می‌شود.» اما انجام تحریک الکتریکی بدون ساخت کانال هدایت عصبی رسانا ممکن نبود که این امر چالش اصلی این پروژه را تشکیل می‌داد.

ساخت کانال هدایت عصبی رسانا با گرافن

کانالهای هدایت عصبی معمول از پلیمر ساده شامل مواد مغذی برای عصب تشکیل شده‌اند که به تدریج با ترمیم عصب تخریب شده و از بین می‌روند. اما اضافه کردن خاصیت هدایت الکتریکی به چنین پلیمری به سادگی امکان پذیر نیست و اغلب موجب از بین رفتن خاصیت تخریب‌پذیری می‌شود. پژوهشگران دانشگاه شریف این کار با تلفیقی از نانوپلیمرهای هادی و پلیمرهای طبیعی انجام دادند. آنها ابتدا ماتریسی از جنس کیتوسان ژلاتین انتخاب کرده و داخل آن را با نانو ذرات رسانا پر کردند. این نانوذرات که در آزمایشگاه‌های دانشکده مهندسی شیمی و نفت دانشگاه صنعتی شریف سنتز شده است از ترکیب یک پلیمر رسانا و نانوذره گرافن که یکی از رساناترین مواد موجود در زمین است به دست آمد. کانال هدایت عصبی جدید ساخته شده در کشور که هم‌اکنون در مرحله تحقیقاتی می‌باشد آزمایش‌های بسیاری را با موفقیت پشت‌سر گذاشته است  اما برای ادامه آزمایشات نیاز به بودجه‌ای بیشتر هست که هنوز تامین نشده است.

 

No tags for this post.