UConn Health araştırmacılarından oluşan bir ekip, yaralanma durumunda kemiğin onarılmasındaki bazı zorlukların giderilmesine yardımcı olacak yeni bir hibrit hidrojel sistemi tasarladı. Ortopedik cerrahi uzmanı Syam Nukavarapu’nun liderliğindeki UConn Sağlık ekibi, çalışmalarını derginin kapağında yer aldığı Biyomedikal Malzeme Araştırması-Bölüm B Dergisi’nin son sayısında bulduklarını açıkladı.
Yetişkin bir insan iskeletinde, bir ayak üzerinde 200’den fazla kemik vardır. Yetişkin bir insan iskeleti 206 kemikten oluşur.(Çocuklarda bunun sayısı daha fazladır.)Bu kemikler nasıl oluşur ve yaralılar nasıl onarılır konusu rejeneratif tıp alanında pek çok araştırmacı için bir meydan okumaya neden olmuştur.
İnsan iskeleti gelişimi ile ilgili iki süreç vardır. vücudumuzdaki tüm kemikler birbirine yardım eder ve büyür.Bu süreçler sırasıyla intramembranöz ve endokondral ossifikasyon, IO ve EO olarak adlandırılır. Her ikisi de kritik olsa da, IO düz kemiklerin oluşumundan sorumlu süreçtir ve EO femur ve humeri gibi uzun kemikleri oluşturan süreçtir.
Her iki süreç için, yeni kemiğin büyümesini tetiklemek için jenerik mezenkimal kök hücreler (MSC’ler) gereklidir. Bu benzerliğe rağmen, IO’nun laboratuarda yeniden oluşturulması çok daha kolaydır, çünkü MSC’ler herhangi bir ek adım atmadan doğrudan kemik oluşturucu hücrelerle farklılaşabilir.
Biyomedikal mühendisliği ve malzeme bilimi ve mühendisliği bölümlerinde ortak hareket eden Nukavarapu, “Şimdiye kadar, çok az sayıda çalışma yaptı. Uzun kemiklerin yenilenmesi ve onarılması için endokondral ossifikasyon için matriks tasarımlarına odaklandık. Hibrid bir hidrojel kombinasyonu geliştirerek, kıkırdak-şablon oluşumunu destekleyebilecek bir mühendisliksel hücre dışı matriks oluşturabiliyoruz.” dedi.
Çalışma, AO Vakfı’ndan (S–13–122N), Araştırma ve İnovasyonda Gelişmekte Olan Sınırlar (EFRI) (1332329) ve NSF Emerging Frontiers ve Multidisipliner Etkinlikler (EFMA) (1640008) tarafından desteklenmiştir.
Syam Nukavarapu’nun laboratuvarındaki araştırmalar, kemik, kıkırdak ve kemik-kıkırdak arayüzü doku mühendisliği üzerine odaklanarak biyomateryaller ve doku mühendisliği üzerine odaklanmaktadır.
