محققان دانشگاه‌های لینکوپینگ سوئد و اوکایاما در ژاپن با استفاده از نوار نازک هیدروژل در حال توسعه میکروربات‌هایی هستند که در محل استخوان‌های شکسته قرار می‌گیرند و با استفاده از جریان الکتریکی، کسری استخوان را پر می‌کند.

به گزارش پایگاه خبری ساینس، درمان شکستگی‌های استخوان بسیار دشوار و زمان‌گیر است و گاهی برای درمان باید استخوانی از بخش‌های سالم بدن برداشته و به بخش آسیب‌دیده پیوند زده شود.

محققان دانشگاه‌های لینکوپینگ سوئد و اوکایاما در ژاپن برای حل این مشکل راه حلی اندیشیده‌اند. این پژوهش با الهام از بافت ملاج یا فونتانل نوزاد توسعه یافته که بافتی بسیار نرم و انعطاف‌پذیر و است و عبور نوزاد از کانال زایمان را آسان می‌کند؛ ولی کمی پس از آن به بافتی سخت تبدیل می‌شود.

در این مطالعه یک نوار نازک از هیدروژل آلژینات (مشتق از جلبک) توسعه یافت که یک طرف آن پوششی از جنس پلیمر الکترواکتیو به نام پلی پیرول (PPy) قرار دارد و طرف دیگر حاوی مولکول‌های زیستی است که با عنوان PMNF شناخته می‌شوند.

هنگامی که ولتاژ پایینی به این ماده اعمال می‌شود، حجم آن افزایش می‌یابد. به دلیل اینکه پلیمر در یک سمت نوار قرار دارد، نوار به سمت دیگر خم می‌شود. با برش الگوهای مختلف روی نوار می‌توان آن را به اشکال مختلفی مانند نیم‌دایره یا در بازکن تبدیل کرد. از طرفی PMNF از سلول‌های درگیر در فرایند رشد استخوان مشتق شده و وقتی در بدن انسان قرار می‌گیرد، شبیه به یک ماده معدنی و بسیار سخت می‌شود.

محققان در تلاشند با استفاده از این مواد میکروربات‌هایی بسازند که در صورت شکستگی استخوان، در محل آسیب قرار گیرد و با استفاده از جریان الکتریکی، کسری استخوان را پر کند.

محققان در آزمایشگاه توانستند با موفقیت نوارهایی از این ماده را در محیطی شبیه به بدن انسان کشت دهند و با قرار دادن آن به دور استخوان مرغ، مشاهده کردند که بافتی شبیه به استخوان پیدا کرد. امید است به زودی این ماده برای ترمیم استخوان‌های آسیب‌دیده انسان مورد استفاده قرار گیرد.
نتایج این مطالعه در نشریه  Advanced Materials منتشر شده است.