ความหวังวงการแพทย์! จีน-แคนาดาพัฒนา ‘เจล’ แบบใหม่ปลูกถ่ายแทน ‘กระดูกอ่อนเทียม’

กระดูกอ่อนและข้อต่อของมนุษย์มีความสำคัญต่อการเคลื่อนไหว เมื่อได้รับความเสียหายอาจนำไปสู่ความเจ็บปวด ทำให้ร่างกายทำงานช้าลง ตลอดจนส่งผลให้เกิดภาวะข้อต่ออักเสบที่ตามมา

ปัจจุบัน แพทย์รักษาภาวะข้อต่ออักเสบด้วยการใช้วัสดุไปดามหรือปลูกถ่ายกระดูกอ่อนเทียมด้วยสารต่างๆ หากแต่การรักษาแบบนี้มีประสิทธิภาพไม่สูงมากนัก เพราะสารหรือสิ่งเทียมส่วนใหญ่จะเข้ากับกระดูกอ่อนได้ไม่ดี ส่งผลให้การเดินหรือการขยับร่างกายไม่เป็นธรรมชาติเท่าที่ควร 

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา และมหาวิทยาลัยหนานจิง จากประเทศจีน จึงได้ร่วมกันวิจัยและพัฒนา “ไฮโดรเจล (Hydrogel)” แบบใหม่ ซึ่งมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับกระดูกอ่อนจริง

เจลดังกล่าวเป็นของแข็งที่เกิดจากการผสมโครงสร้างคาร์โบไฮเดตเชิงซ้อน (Polysaccharide) กับสารโปรตีนสังเคราะห์เข้าด้วยกันสร้างเจลสำหรับทำกระดูกอ่อนเทียม เมื่อปลูกถ่ายเจลกระดูกอ่อนเทียมตัวนี้เข้าไปแล้วจะกระตุ้นกระดูกอ่อนของจริงขึ้นมา พร้อมทั้งยังสามารถย่อยสลายตัวเองได้อีกด้วย

นอกจากนี้ ไฮโดรเจลยังมี 2 คุณสมบัติคือ ความแข็งและความยืดหยุ่น ในการทดสอบความแข็งของเนื้อเจลด้วยใบมีดผ่าตัดนั้นพบว่าไม่สามารถตัดได้ และเมื่อนำไปทดสอบด้วยเครื่องบีบอัดก็สามารถรับแรงดันและยืดหยุ่นได้ดี ไม่แตกหักแบบของแข็งทั่วไป ซึ่งตรงกับคุณสมบัติของกระดูกอ่อนในมนุษย์ 

ดร.ฮ่งปิน หลี (Hongbin Li) ศาสตราจารย์ภาควิชาเคมี ม.บริติชโคลัมเบีย หนึ่งในทีมนักวิจัย กล่าวว่า การปรับแต่งศาสตร์แห่งชีวเคมีและชีวกลศาสตร์เข้าด้วยกัน เราได้สร้างทางไปสู่อนาคตของการรักษาด้วยอุปกรณ์ดามข้อต่อที่ดีขึ้น

“กระดูกอ่อนเป็นเรื่องยุ่งยาก การปลูกถ่ายกระดูกอ่อนที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพต้องมีความแข็งแรงพอที่จะต้านทานการหักงอหรือทำให้เสียรูปได้ แต่ก็ต้องมีความยืดหยุ่นพอที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในข้อต่อ เช่น การงอข้อพับของการปั่นจักรยาน” ดร.ฮ่งปิน ชี้แจง

ทีมวิจัยได้นำไฮโดรเจลไปทดลองกับกระต่าย ผลการทดลองพบว่า หลังการผ่าตัด 12 สัปดาห์ ไฮโดรเจลที่ไปทดแทนกระดูกอ่อนนั้นย่อยสลายไป เหลือเพียงโครงสร้างของกระดูกอ่อนของจริงขึ้นมาแทนในลักษณะที่เป็นธรรมชาติ

ซึ่งทีมวิจัยเชื่อว่าเจลตัวนี้มีศักยภาพในการใช้รักษากระดูกอ่อนสำหรับมนุษย์ได้ ผลลัพธ์ดังกล่าวทำให้ทีมวิจัยเริ่มทดสอบในสัตว์ทดลองอื่นๆ ก่อนจะทดสอบในมนุษย์ต่อไป พร้อมเตรียมเพิ่มสารเคมีในเจลเพื่อช่วยเร่งความเร็วในการฟื้นตัวของกระดูกอ่อนในอนาคตอีกด้วย

อ้างอิง: interestingengineering