غالبًا ما يصاب مرضى السكري، الذين تضعف قدراتهم الطبيعية على التئام الجروح، بجروح مزمنة تكون بطيئة في الشفاء. مثل هذه الجروح غير القابلة للشفاء يمكن أن تسبب التهابات خطيرة تؤدي إلى نتائج مؤلمة مثل بتر الأطراف. ولمواجهة هذا التحدي العالمي في مجال الرعاية الصحية، قام فريق من الباحثين من جامعة سنغافورة الوطنية (NUS) بتصميم هلام مغناطيسي مبتكر لشفاء الجروح يعد بتسريع شفاء جروح مرضى السكري، وتقليل معدلات تكرار المرض، وبالتالي خفض معدل الإصابة بالسكري. حوادث بتر الأطراف.
يتضمن كل علاج وضع ضمادة محملة مسبقًا بهلام مائي يحتوي على خلايا جلدية للشفاء وجزيئات مغناطيسية. ولتحقيق أقصى قدر من النتائج العلاجية، يتم استخدام جهاز مغناطيسي خارجي لاسلكي لتنشيط خلايا الجلد وتسريع عملية شفاء الجروح. المدة المثالية للتحفيز المغناطيسي هي حوالي ساعة إلى ساعتين.
أظهرت الاختبارات المعملية أن العلاج المقترن بالتحفيز المغناطيسي يعمل على شفاء جروح مرضى السكري بمعدل أسرع بثلاث مرات من الطرق التقليدية الحالية. علاوة على ذلك، في حين ركز البحث على شفاء قرح القدم السكرية، فإن التكنولوجيا لديها القدرة على علاج مجموعة واسعة من الجروح المعقدة مثل الحروق.
وقال البروفيسور المساعد أندي تاي، الذي يقود الفريق الذي يضم باحثين من قسم الهندسة الطبية الحيوية في كلية التصميم والهندسة بجامعة سنغافورة الوطنية وكذلك معهد الابتكار الصحي والتكنولوجيا في جامعة سنغافورة الوطنية: “لا تلعب الضمادات التقليدية دورًا نشطًا في شفاء الجروح”. . “إنها تمنع الجرح من التفاقم فحسب، ويحتاج المرضى إلى تحديد موعد لتغيير الضمادات كل يومين أو ثلاثة أيام. إنها تكلفة باهظة لنظام الرعاية الصحية لدينا وإزعاج للمرضى”.
في المقابل، فإن اختراع NUS الفريد يتبع نهجًا شاملاً “الكل في واحد” لشفاء الجروح، مما يؤدي إلى تسريع العملية على عدة جبهات.
وأوضح البروفيسور تاي قائلاً: “تعالج تقنيتنا العديد من العوامل الحاسمة المرتبطة بجروح مرض السكري، وفي الوقت نفسه إدارة مستويات الجلوكوز المرتفعة في منطقة الجرح، وتنشيط خلايا الجلد النائمة بالقرب من الجرح، واستعادة الأوعية الدموية التالفة، وإصلاح شبكة الأوعية الدموية المعطلة داخل الجرح”. .
وصف فريق جامعة سنغافورة الوطنية ابتكارهم في ورقة بحثية نُشرت في المجلة العلمية Advanced Materials، في 8 سبتمبر 2023. وتم إجراء البحث بالتعاون مع علماء من وكالة العلوم والتكنولوجيا والأبحاث، وجامعة نانيانغ التكنولوجية، وجامعة صن يات صن. وجامعة ووهان للتكنولوجيا.
جروح السكري المزمنة: تحدي كبير للرعاية الصحية
يعيش أكثر من نصف مليار شخص على مستوى العالم مع مرض السكري، ومن المتوقع أن يرتفع هذا العدد بشكل كبير. ولذلك أصبحت الجروح المزمنة الناجمة عن مرض السكري مثل تقرحات القدم (واحدة من أكثر الجروح شيوعاً وأصعبها علاجاً) تحدياً عالمياً كبيراً للرعاية الصحية.
غالبًا ما تكون العلاجات التقليدية لهذه الجروح غير مرضية، مما يؤدي إلى مشاكل صحية متكررة ومستمرة – وفي عدد كبير من الحالات – بتر الأطراف.
في كل عام، هناك حوالي 9.1 إلى 26.1 مليون حالة من قرحة القدم السكرية في جميع أنحاء العالم، وحوالي 15 إلى 25 في المائة من مرضى السكري سيصابون بقرحة القدم السكرية خلال حياتهم. تتمتع سنغافورة بواحد من أعلى معدلات بتر الأطراف السفلية بسبب مرض السكري على مستوى العالم، حيث يبلغ متوسطها حوالي أربعة في اليوم.
تتعرض خلايا الجلد لقوى ميكانيكية بشكل مستمر نتيجة الأنشطة اليومية العادية. ومع ذلك، يُنصح عادةً المرضى الذين يعانون من الجروح بعدم القيام بأنشطة شاقة، مثل المشي، وهذا قد يؤدي إلى قتل الخلايا المتبقية الضرورية للشفاء.
قال الأستاذ المساعد تاي: “ما حققه فريقنا هو تحديد النقطة المثالية من خلال تطبيق التحفيز الميكانيكي اللطيف”. “والنتيجة هي أن خلايا الجلد المتبقية تعمل على شفاء الجروح، ولكن ليس إلى الحد الذي يقتلها”.
يتم تزويد جل التئام الجروح المصمم خصيصًا بنوعين من خلايا الجلد المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء – الخلايا الكيراتينية (ضرورية لإصلاح الجلد) والخلايا الليفية (لتكوين النسيج الضام) – وجزيئات مغناطيسية صغيرة. عندما يقترن بالمجال المغناطيسي الديناميكي الناتج عن جهاز خارجي، فإن التحفيز الميكانيكي للجيل يشجع الخلايا الليفية الجلدية على أن تصبح أكثر نشاطًا.
وأظهرت الاختبارات المعملية أن زيادة نشاط الخلايا الليفية الناتج عن هلام التئام الجروح المغناطيسي يزيد من معدل نمو الخلايا بنسبة 240% تقريبًا ويزيد إنتاجها من الكولاجين بأكثر من الضعف – وهو بروتين مهم لشفاء الجروح. كما أنه يحسن التواصل مع الخلايا الكيراتينية لتعزيز تكوين أوعية دموية جديدة.
وأضاف الأستاذ المساعد تاي: “إن النهج الذي نتبعه لا يؤدي إلى تسريع عملية شفاء الجروح فحسب، بل يعزز أيضًا صحة الجروح بشكل عام ويقلل من فرص تكرارها”.
عمل فريق NUS على المشروع من عام 2021 إلى عام 2023 لإثبات جدوى هذا النهج الجديد. وقد تم تقديم براءة اختراع لهذا الابتكار.
تغيير محتمل في قواعد اللعبة في إدارة الجروح
في حين أن جل التئام الجروح المغناطيسي أظهر وعدًا كبيرًا في تحسين التئام جروح مرضى السكري، إلا أنه يمكن أن يحدث ثورة أيضًا في علاج أنواع الجروح المعقدة الأخرى.
“إن الهلام المائي المستجيب للمغناطيس، إلى جانب التحفيز الميكانيكي الديناميكي المستحث بالمغناطيس اللاسلكي، يعالج التحديات الأساسية في التئام الجروح، مثل خلق بيئة دقيقة مواتية وتعزيز تجديد الأنسجة،” قال المؤلف الأول المشارك لورقة البحث الدكتور شو يوفينغ، الباحث. زميل من قسم الهندسة الطبية الحيوية في كلية التصميم والهندسة بجامعة سنغافورة الوطنية.
يجري الباحثون المزيد من الاختبارات لتحسين هلام التئام الجروح المغناطيسي لتحسين فعاليته. كما أنهم يتعاونون مع شريك سريري لاختبار فعالية الجل باستخدام الأنسجة البشرية المصابة بالسكري.
قال الأستاذ المساعد تاي: “هذه خطوة كبيرة إلى الأمام في مجال العناية بالجروح”. “هدفنا هو توفير حل فعال ومريح لشفاء الجروح وتحسين النتائج للملايين حول العالم.”
“لقد كان التئام الجروح، وخاصة في مجال تقرحات القدم السكرية، دائمًا مجالًا مليئًا بالتحديات. وقال البروفيسور المساعد فرانسيس وونج كينج لين، استشاري قسم جراحة العظام بمستشفى سينجكانج العام: “إن مرضى القدم السكرية لا يتعافون بشكل جيد مثل المرضى العاديين وغالباً ما تطول رحلة شفاءهم”.
وأضاف الأستاذ المساعد وونغ، الذي لم يشارك في الدراسة: “إن التقدم في تقنيات علاج الجروح سيقلل من مدة رحلة المريض وسيسمح له بالعودة إلى حياته في أسرع وقت ممكن، وبالتالي تحسين الإنتاجية ونوعية الحياة. “
via: NUS
