Ένα τζελ με μικροσκοπικά μαγνητικά σωματίδια, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση του χρόνιου πόνου που προκύπτει από ασθένειες ή τραυματισμούς, δημιούργησαν μηχανικοί του UCLA.
«Μεγάλο μέρος της καθιερωμένης σύγχρονης ιατρικής επικεντρώνεται στη χρήση της φαρμακευτικής για την πρόκληση χημικών ή μοριακών μεταβολών μέσα στο σώμα για την αντιμετώπιση ασθενειών» λέει ο Ντίνο Ντι Κάρλο, καθηγητής βιο-μηχανικής και επικεφαλής ερευνητής στη συγκεκριμένη μελέτη. «Ωστόσο, πρόσφατες εξελίξεις στον έλεγχο δυνάμεων σε μικρές κλίμακες ανοίγουν τον δρόμο για μια νέα ιδέα- τη χρήση φυσικής δύναμης για την πρόκληση χρήσιμων αλλαγών στο εσωτερικό των κυττάρων. Υπάρχει πολύς δρόμος, αλλά οι πρώτες έρευνες δείχνουν πως η πορεία προς τα αποκαλούμενα “mechanoceuticals” είναι πολλά υποσχόμενη».
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μικρά μαγνητικά σωματίδια εντός του τζελ για τον έλεγχο κυτταρικών πρωτεϊνών που αντιδρούν σε μηχανική διέγερση, και που ελέγχουν τη ροή συγκεκριμένων ιόντων. Οι πρωτεΐνες αυτές βρίσκονται στη μεμβράνη του κυττάρου και παίζουν ρόλο στις αισθήσεις της αφής και του πόνου.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν πως, μέσω της εκμετάλλευσης της “ομοιόστασης των νευρωνικών δικτύων”, που είναι η ιδέα της επιστροφής ενός βιολογικού συστήματος σε σταθερή κατάσταση, είναι δυνατόν να ελαχιστοποιήσουμε τα σήματα του πόνου στο νευρικό σύστημα» λέει ο Άντι Κα Πινγκ Τάι, επικεφαλής συντάκτης της έρευνας. «Μακροπρόθεσμα, αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέους τρόπους ανακούφισης από τον πόνο».
Για να δημιουργήσουν το συγκεκριμένο τζελ, άρχισαν με ένα γνωστό πολυμερές, το υαλουρονικό οξύ, το οποίο είναι βιοσυμβατό. Οι ερευνητές τοποθέτησαν μέσα του μικροσκοπικά μαγνητικά σωματίδια και στη συνέχεια «καλλιέργησαν» ένα είδος βασικού νευρωνικού κυττάρου στο τζελ. Στο πλαίσιο εργαστηριακών τεστ χρησιμοποίησαν ένα μαγνητικό πεδίο για να ασκήσουν έλξη στα σωματίδια, που μεταδόθηκε μέσω του τζελ στα κύτταρα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι μηχανικές δυνάμεις που προέκυπταν προκαλούσαν αύξηση στα ιόντα ασβεστίου. Η εισροή ιόντων υποδεικνύει πως οι νευρώνες ανταποκρίνονται στις δυνάμεις. Αυξάνοντας τη δύναμη σταθερά με το πέρασμα του χρόνου, οι ερευνητές διαπίστωσαν πως οι νευρώνες προσαρμόζονταν στη συνεχή διέγερση μειώνοντας τα σήματα του πόνου.
Στο πλαίσιο της μελέτης, οι ερευνητές υπέδειξαν πως το μαγνητικό τζελ θα μπορούσε να προσαρμοστεί ανάλογα, μέσω της χρήσης διαφορετικών βιοϋλικών, για θεραπείες καρδιακών και μυϊκών διαταραχών. Αυτού του είδους τα βιοϋλικά επίσης θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε επιστημονικές μελέτες για την εξομοίωση διασείσεων ή άλλων τραυματισμών όπου τα κύτταρα του σώματος επηρεάζονται από εξωτερικές δυνάμεις.
