חומר חדשני המסייע בריפוי פצעי עור

במסגרת מחקר פורץ דרך, מדענים הצליחו לפתח שיטה חדשה שאינה דורשת ציוד מיוחד וניתנת לביצוע בטמפרטורת החדר על מנת לייצר הידרוג’ל בסיסי תוך חמש דקות, חומר היכול לשמש בכל הליך רפואי שנועד לקדם החלמת פצעים

[תרגום מאת ד”ר משה נחמני]

לאור העלייה במספר האוכלוסייה המבוגרת והמתבגרת, וכן בשל גידול במספר הניתוחים הפולשניים בימינו, ריפוי פצעים הפך לתחום רפואי הממקד אליו תשומת לב משמעותית. התהליכים הגופניים המורכבים המעורבים בריפוי פצעים הופכים את התחום הזה למאתגר ובמקביל למתגמל, אם אכן משיגים שיטות וחומרים חדשים עבור ריפוי פצעים יעיל יותר. כעת, במסגרת מחקר חדש, שממצאיו פורסמו זה מכבר בכתב העת המדעי Polymers for Advanced Technologies, צוות חוקרים מאוניברסיטת טוקיו ביפן הצליח לפתח חומר חדשני שיוכל להיות מיושם בתחום של ריפוי פצעים. טיפול יעיל בפצעים מחייב שימור של תנאים מיטביים המקדמים התחדשות של עור ורקמות, כלומר – חשוב ליצור סביבה פיזיולוגית מיטבית מסביב לפצע על מנת לקדם את הצמיחה של תאים חדשים. חומרים מסוג הידרוג’לים מספקים רבים מתנאים אלו, אולם הם לא מספקים סביבה בסיסית. במסגרת המחקר המדענים גילו כי סוג של חומר הקרוי בשם ‘הידרוג’ל’ שימושי באופן יוצא דופן להשגת תנאים כאלו בזכות המבנה המולקולארי שלו. הידרוג’לים הם רשתות תלת-ממדיות מצולבות של פולימרים היכולים לספוג מים ברמה של יותר מ-95% מהנפח המקורי שלהם. הידרוג’לים המורכבים מפולימרים טבעיים יכולים להתאים באופן מרבי לתנאים הביולוגיים של העור והרקמות שלנו, יכולים לספוג נוזלים מתוך הפצע, ולספק באופן רציף לחות לתוך הפצע, תוך יצירת סביבה מתאימה במיוחד לריפוי הפצע.

פולימר טבעי שכזה המצוי בהידרוג’לים המשמשים לחבישת פצעים הוא אלגינאט (alginate), פחמימה הנגזרת מתוך אצת ים, ולפיכך נפוצה מאוד בטבע. ההכנה של תקרישי אלגינאט פשוטה וקלה מאוד, אולם משך ההפיכה של התערובת לתקריש (זמן הקרשה) הוא מהיר מדי, כך שקשה לשלוט בקצב הייצור שלהם. הגם ששיטות שנועדו לשלוט בקצב זה פותחו בעבר, השגת זמן הקרשה נמוך, בד בבד עם שמירה על השקיפות של החומר הובילה לחומרים בעלי רמת הגבה מעט חומצית (pH =4-6) או ניטרלית (pH =7). תנאים מעט חומציים נחשבו בקהיליית המדע, עד לאחרונה, לבעלי יתרון עבור ריפוי פצעים, אולם מחקר מעודכן יותר מצא כי תנאים בסיסיים במעט(pH=8-8.5)  עדיפים לשם קידום הצמיחה של תאים “המרפאים את העור”, תאים כדוגמת תאי סיב (fibroblasts) וכן קרטינוציטים (keratinocytes). זהו ההקשר שתרם לעיצוב המאפיינים של שיטת הייצור של הידרוג’ל אלגינאט שפיתחו החוקרים. מסביר החוקר הראשי: “הצלחנו להכין הידרוג’ל אלגינאט בסיסי חדשני (pH 8.38-8.57) המתאים לריפוי פצעים במסגרת שיטה שאינה דורשת ציוד מיוחד וניתנת לביצוע בטמפרטורת החדר. זאת, בנוסף לעובדה כי ההידרוג’ל נוצר בתוך חמש דקות, הופכים את החומר החדשני שלנו לאידיאלי עבור שימוש אפשרי בכל הליך רפואי משופר לריפוי פצעים”.

השיטה של החוקרים כרוכה בערבוב של סידן פחמתי ואשלגן אלגינאט, ואז הוספה של מים מוגזים והשארת התערובת למשך חמש דקות עד לקבלת התקריש המוגמר. במהלך שיטה זו, רמת החומציות מוסטת לרמה בסיסית לאור העובדה שפחמן דו-חמצני הנמצא בתערובת מתנדף בגמר תהליך ההקרשה. התהליך גם מבטיח את צבעו השקוף של התקריש, שהוא בתורו מאפשר לבצע אומדן חזותי של הפצעים, ובכך לסייע בהערכה מדויקת יותר של התקדמות הריפוי. בנוסף, ללא תלות בכמויות הרכיבים הנמצאים בתערובת, להידרוג’לים המתקבלים בשיטה זו יש תכולת מים גבוהה במיוחד – עד 99%. כאשר החוקרים הכניסו את ההידרוג’ל שלהם לתמיסת מלח פיזיולוגית, הוא עבר את המבחן עבור דרישה חיונית נוספת בתחום של חבישת פצעים: היכולת לספוג נוזלים המופרשים מהפצע. החוקרים מלאי תקווה באשר ליישומים אפשריים נוספים של השיטה שלהם מעבר לריפוי פצעים, מוסיף ואומר החוקר. “בעתיד, אם ניתן יהיה לשלוט בשחרור המבוקר של תרופה הנמצאת בתוך ההידרוג’ל, חומר חדשני זה יוכל לשמש גם בתור נשא תרופה יעיל במיוחד”. כעת, השלב הבא של החוקרים הוא להעריך את רמת החיוניות והיעילות של החומר החדשני בתאים חיים ובמודלים של בעלי חיים. 

תקציר המאמר    הידיעה על המחקר  

עוד בנושא באתר הידען:

• גלאים לבישים בתור עור המסייע בריפוי פצעים
• מדען מהאוניברסיטה העברית פיתח תרופה ננו-טכנולוגית המסייעת בריפוי פצעים כרוניים
• נזקי עור? נמצא חלבון המגן על עורנו מפני קרינת UV ומסייע בתהליך הריפוי