نیوزتل: دانشمندان می گویند بانداژهای تولید شده از قارچ های زنده می توانند آینده التیام زخم باشند.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا، قارچ ها بیشتر به خاطر برگرداندن مواد آلی مرده به زمین شناخته می شوند، اما دانشمندان مواد درحال بررسی این مساله هستند که آیا روزی می توانند به صورت هیدروژل های ویژه به بدن ما در ترمیم زخم ها کمک کنند یا خیر.
یک هیدروژل برای ایفای نقش در محیط های زیست پزشکی به ساختاری چندلایه مانند پوست، غضروف و ماهیچه های خودمان نیاز دارد. در حالیکه تعدادی از مهندسان درحال کار بر روی نسخه های مصنوعی هستند که زیست شناسی را تقلید می کنند، دانشمندان دانشگاه یوتا(Utah) هیدروژلی را پیدا کرده اند که به مفهوم واقعی کلمه زندگی خودش را دارد.
«مارکواندومایسس مارکواندی»(Marquandomyces marquandii)، گونه ای رایج از کپک خاک و کاندیدای امیدوارکننده ای برای این کار است. این قارچ کمی گرفتار بحران هویت شده بود، برای اینکه به اشتباه به عنوان «Paecilomyces marquandii» طبقه بندی می شد، تا این که در سال ۲۰۲۰ به نام جدید خود تغییر نام داد و به زودی امکان دارد بتواند نقش «هیدروژل زیست یکپارچه» را به رزومه خود اضافه کند.
هیدروژل های زیستی یکپارچه(Bio-integrated hydrogels) از ارگانیسم هایی ساخته می شوند که می دانیم ساختارهای شبکه ای پیچیده و متقاطعی را می سازند که امکان دارد بتوانند جایگزین بافت های نرم خود ما شوند.
آتول آگراوال(Atul Agrawal)، مهندس دانشگاه یوتا و نویسنده اصلی این مطالعه می گوید: هیدروژل ها به علت توانایی شان در تقلید دقیق از خواص ویسکوالاستیک بافت های نرم، به عنوان جایگزینی امیدوارکننده برای کاربردهایی در بازسازی و مهندسی بافت، داربست های کشت سلولی، زیست رآکتورهای سلولی و دستگاههای پوشیدنی درنظر گرفته می شوند.
در حالیکه ما بیشتر با قارچ ها و کپک های پُرزی آشنا هستیم، اینها در واقع بخش های تولید مثلی ارگانیسم هستند. قارچ ها عمدتا از شبکه ای از رشته ها به نام میسلیوم(mycelium) تشکیل شده اند که معمولا در اعماق خاک، چوب یا بطورمثال آووکادوی کهنه در ته ظرف میوه شما پنهان می شوند. همین شبکه فیبری و لایه ای است که قارچ ها را به چنین ماده زیستی هیجان انگیزی برای اکتشاف مبدل کرده است.
برین دنتینگر(Bryn Dentinger)، قارچ شناس موزه تاریخ طبیعی یوتا می گوید: همانطور که آنها به سوی جلو رشد می کنند، دیواره هایی عرضی را ایجاد می کنند که سپس یک رشته بسیار طولانی را به سلول های منفرد بسیار زیادی تقسیم می کنند. آنها تا آن زمان که مواد مغذی کافی در اطراف وجود داشته باشد، برای همیشه رشد خواهند کرد. چیزهای زیادی وجود دارد که می توانیم از این رفتارها که واقعا بطور کامل بررسی نشده اند، بهره برداری نماییم.
قارچ های دیگر برای پتانسیل خود به عنوان هیدروژل های زیست پزشکی آزمایش شده اند، اما اغلب بسیار شکننده یا خیلی سریع خشک شده اند. این مورد در مورد «M. marquandii» صدق نمی کرد، چونکه وقتی با استفاده از روش تخمیر مایع ثابت رشد کرد، هیدروژلی تشکیل داد که قادر به حفظ تا ۸۳ درصد آب بود.
«آگراوال» با اشاره به یکی از کلونی های قارچی که در یک فلاسک شیشه ای پر از محیط کشت مایع زرد رنگ درحال رشد است، می گوید: آن چه در اینجا می بینید، هیدروژلی با چند لایه است. با چشم غیرمسلح قابل مشاهده می باشد و این لایه های چندگانه تخلخل های متفاوتی دارند. بدین سبب لایه بالایی حدود ۴۰ درصد تخلخل دارد و سپس نوارهای متناوبی با تخلخل ۹۰ درصد و ۷۰ درصد وجود دارد.
آنها گمان می کنند که این لایه های مختلف از تغییرات در سرعت رشد و استراتژی ناشی می شوند. به عنوان مثال، جایی که قارچ ها به سطح محیط رشد رسیدند، تخلخل آن کمترین بود، شاید بدین سبب که رشد جانبی را در اولویت قرار می داد. این بدان معناست که دانشمندان می توانند شرایط رشد، مانند تامین اکسیژن و دما را تغییر دهند تا ریزساختار هیدروژل را بسته به آن چه امکان دارد برای آن استفاده شود، بهینه کنند.
استیون نالوی(Steven Naleway)، مهندس مواد دانشگاه یوتا می گوید: این مورد به طور دقیقتر توانست این لایه های بزرگ و گوشتی «میسلیوم» را رشد دهد که همان چیزی است که ما به آن علاقه مندیم. «میسلیوم» در درجه اول از کیتین(chitin) ساخته شده است که شبیه به چیزی است که در صدف ها و اسکلت خارجی حشرات وجود دارد. زیست سازگار است، اما همین طور بافتی بسیار اسفنجی است.
وی ادامه داد: در نظریه می توانید از آن به عنوان الگویی برای کاربردهای زیست پزشکی استفاده کنید یا می توانید اهتمام کنید آنرا معدنی کنید و یک داربست استخوانی ایجاد کنید.
قارچ «M. marquandii» به عنوان یک عامل مضر برای انسان شناخته نشده است، اما مطالعات حیوانی نشان داده است که «کیتین» موجود در کپک امکان دارد واکنش های آلرژیک نادری را بوجود آورد.
از طرفی، «M. marquandii» می تواند به رشد تعدادی از گیاهان کمک نماید. بدین سبب آزمایش های بسیار بیشتری ضروری است تا ببینیم این قارچ های خاکی چقدر می توانند با بافت زنده کنار بیایند.
پژوهشگران می گویند: تا آنجا که ما می دانیم، این نخستین گزارش از یک گونه «میسلیوم» است که در شرایط رشد غوطه ور به چنین خواص هیدروژل مانندی دست یافته است و «M. marquandii» را به عنوان یک ماده جدید و امیدوارکننده برای کاربردهای زیست پزشکی معرفی می کند.
این مطالعه در مجله The Minerals، Metals & Materials Society انتشار یافته است.
به طور خلاصه، این مورد در مورد M. به این دلیل لایه بالایی حدود ۴۰ درصد تخلخل دارد و سپس نوارهای متناوبی با تخلخل ۹۰ درصد و ۷۰ درصد وجود دارد. وی اضافه کرد: در نظریه می توانید از آن بعنوان الگویی برای کاربردهای زیست پزشکی استفاده کنید یا می توانید اهتمام کنید آن را معدنی کنید و یک داربست استخوانی ایجاد کنید.
منبع: newstel.ir
