พลิกวงการแพทย์ ! เจลแบบใหม่ใช้แทนกระดูกอ่อน

ทีมนักวิจัยจากจีนและแคนาดาได้สร้างความหวังใหม่ทางการแพทย์ โดยวิจัยและสร้างเจลสำหรับทำกระดูกอ่อนเทียมได้สำเร็จ ซึ่งมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับกระดูกอ่อนจริง และเมื่อปลูกถ่ายเจลกระดูกอ่อนเทียมตัวนี้เข้าไปแล้วจะกระตุ้นกระดูกอ่อนของจริงขึ้นมา พร้อมทั้งยังสามารถย่อยสลายตัวเองได้

ทำไมถึงต้องสร้างเจลเพื่อใช้แทนกระดูกอ่อน

ธรรมชาติของวัตถุหรือวัสดุที่มีความแข็งมากส่วนใหญ่จะเปราะแตกหักได้ง่าย ต่างจากกระดูกอ่อนเป็นส่วนหนึ่งของกระดูกที่แข็งมาก แต่ในขณะเดียวกันก็มีความยืดหยุ่นสูง เนื่องจากต้องรองรับและลดการเสียดสีระหว่างข้อต่อของกระดูก

อย่างไรก็ตาม การรักษาผู้ป่วยที่มีปัญหาเรื่องกระดูกอ่อนจะต้องใช้วัสดุไปดามหรือปลูกถ่ายที่ข้อต่อ แต่ผลลัพธ์การรักษานั้นมีประสิทธิภาพไม่สูงมากนัก เพราะสารหรือสิ่งเทียมส่วนใหญ่จะเข้ากับกระดูกอ่อนได้ไม่ดี ส่งผลให้การเดินหรือการขยับร่างกายไม่เป็นธรรมชาติเท่าที่ควร

คุณสมบัติเจลแทนกระดูกอ่อน

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย (University of British Columbia: UBC) ในแคนาดา และมหาวิทยาลัยหนานจิง (Nanjing University) ในจีน จึงได้ร่วมกันสร้างไฮโดรเจล (Hydrogel) แบบใหม่ โดยเจลดังกล่าวเป็นของแข็งที่เกิดจากการผสมโครงสร้างคาร์โบไฮเดตเชิงซ้อน (Polysaccharide) กับสารโปรตีนสังเคราะห์เข้าด้วยกัน

ไฮโดรเจลที่ว่านี้ได้รวม 2 คุณสมบัติ คือความแข็งและความยืดหยุ่นเอาไว้ในตัวเจล โดยในการทดสอบความแข็งของเนื้อเจลด้วยใบมีดผ่าตัดนั้นพบว่าไม่สามารถตัดได้ และเมื่อนำไปทดสอบด้วยเครื่องบีบอัดก็สามารถรับแรงดันและยืดหยุ่นได้ดี ไม่แตกหักแบบของแข็งทั่วไป ซึ่งตรงกับคุณสมบัติของกระดูกอ่อนในมนุษย์ 

โดยทีมวิจัยได้นำไฮโดรเจลแบบใหม่ไปทดลองในกระต่าย และพบว่าหลังการผ่าตัด 12 สัปดาห์ ไฮโดรเจลที่ไปทดแทนกระดูกอ่อนลนั้นย่อยสลายไป เหลือเพียงโครงสร้างของกระดูกอ่อนของจริงขึ้นมาแทนในลักษณะที่เป็นธรรมชาติ ซึ่งทีมวิจัยเชื่อว่าเจลตัวนี้มีศักยภาพในการใช้รักษากระดูกอ่อนสำหรับมนุษย์ได้

ดร.ฮ่งปิน หลี (Hongbin Li) หนึ่งในทีมนักวิจัย กล่าวว่า “ด้วยการปรับแต่งศาสตร์แห่งชีวเคมีและชีวกลศาสตร์เข้าด้วยกัน เราได้สร้างทางไปสู่อนาคตของการรักษาด้วยอุปกรณ์ดามข้อต่อที่ดีขึ้น”

ผลลัพธ์ที่ได้นี้ทางทีมวิจัยกำลังทดสอบในสัตว์ทดลองอื่น ๆ ก่อนจะทดสอบในมนุษย์ต่อไป พร้อมเตรียมเพิ่มสารเคมีในเจลเพื่อช่วยเร่งความเร็วในการฟื้นตัวของกระดูกอ่อนในอนาคตอีกด้วย 

ที่มาข้อมูล Interesting Engineering

ที่มารูปภาพ UBC