شیخی گفت برای رسیدگی به محدودیت‌های هیدروژل‌های حجیم، قصد دارد داربست‌های هیدروژل دانه‌ای مبتنی بر پروتئین را با اتصال ذرات هیدروژل در مقیاس میکرو به یکدیگر مهندسی کند.
توانایی بازسازی و الگوبرداری از رگ‌های خونی، خطوط حیاتی واقعی که در اعماق بافت‌های نرم گسترش می‌یابند، نقطه عطفی در طب احیاکننده باقی می‌ماند. به گفته محققان ایالت پن، که به عنوان عروق مجدد بافت شناخته می شود، تحریک رشد رگ های خونی و تشکیل الگو در بافت های آسیب دیده یا بیمار می تواند زمینه پزشکی احیا کننده را تسریع بخشد.
با کمک مالی چهار ساله 3 میلیون دلاری اعطا شده توسط موسسه ملی سلامت قلب، ریه و خون، محققان مهندسی شیمی و جراحی ترمیمی ایالت پن قصد دارند روش جدیدی را برای کمک به بازگرداندن از دست دادن بافت نرم در بیماران از طریق دو هماهنگی ایجاد کنند. تکنیک های عروقی سازی مجدد
محققان پیش‌بینی می‌کنند که ترکیب این دو تکنیک باعث می‌شود رگ‌های خونی جدید به‌سرعت به شیوه‌ای سازمان‌یافته از نظر معماری شکل بگیرند. شکل گیری سلسله مراتبی -؛ سازماندهی رگ های خونی از بزرگ تا متوسط به کوچک -؛ به تنظیم جریان خون، انتشار اکسیژن و تعدیل سلول های ایمنی در سراسر بافت نرم بازسازی شده یا آسیب دیده کمک می کند.
شیخی گفت: با تنظیم فضاهای خالی در بین ذرات هیدروژل، می‌توان نحوه تعامل سلول‌ها با یکدیگر و جمع شدن را تنظیم کرد و معماری بافت و تشکیل رگ‌های خونی جدید را هدایت کرد.
داربست هیدروژلی فله -; شبکه های پلیمری که می توانند مقدار زیادی آب را با حفظ ساختار خود نگه دارند -؛ به گفته شیخی، طی چند دهه گذشته به عنوان بستری برای ترمیم بافت‌های نرم در حین ترمیم جراحی استفاده شده‌اند، اما این بافت‌ها اغلب پس از کاشت دچار اثرات آهسته و تصادفی عروقی می‌شوند.
در همان زمان، محققان میکروپانکسچر عروقی را اجرا خواهند کرد، جایی که راونیک و تیمش رگ‌های خونی را با میکروسوزن‌ها سوراخ می‌کنند تا تشکیل رگ‌های خونی جدید را تسریع کنند. اندازه کوچک سوزن ها تضمین می کند که لخته شدن خون یا خونریزی قابل توجهی وجود ندارد.
Shayn Peirce-Cottler، استاد و رئیس مهندسی زیست پزشکی در دانشگاه ویرجینیا، در این کمک مالی همکاری خواهد کرد.
محققان ابتدا رویکرد خود را با استفاده از سلول های انسانی کشت شده در شرایط آزمایشگاهی از نمونه های بیمار آزمایش خواهند کرد. هنگامی که آنها درک پایه ای از رویکرد در سطح سلولی ایجاد کردند، آن را در جوندگان آزمایش خواهند کرد.
شیخی گفت: «نقوش رگ‌های خونی باید شبیه شاخه‌های درخت باشد و یک تنه بزرگ به شاخه‌های کوچک‌تر و کوچک‌تر باز شود». دلیل آن این است که خون باید از رگ های اصلی در اعماق بافت ها از طریق مویرگ ها جریان یابد.
امیر شیخی، محقق اصلی، استادیار مهندسی شیمی دانشکده فنی، که به مهندسی زیست پزشکی نیز وابسته است، گفت: «رگ‌سازی مجدد بافت گلوگاهی برای پزشکی بازساختی است». این یک جایزه مهم برای کل حوزه است، زیرا امیدواریم با استفاده از یک تیم بین رشته‌ای، راه جدیدی را برای مقابله با این مشکل ایجاد کنیم.»
هنگام ترمیم یک آسیب تروماتیک، جراح باید بتواند به سرعت جریان خون را به گرافت ها، فلپ ها و داربست های مهندسی شده بازگرداند. با این حال، به گفته محققان، این همیشه با استفاده از تکنیک های مرسوم امکان پذیر نیست.
راونیک گفت: “رویکرد میکروجراحی ما امکان تشکیل عروق خونی هدفمند را بدون استفاده از هیچ گونه فاکتور رشد یا مولکول اضافه می دهد.” این به پیشرفت مهندسی بافت و همچنین در درمان بیماری‌های مرتبط با رگ‌های خونی بسیار مرتبط است.»
محققان قصد دارند دسته ای از بیومواد بیومواد هیدروژل گرانولی مبتنی بر پروتئین را که توسط شیخی پیشگام بود، با یک تاکتیک ریزجراحی موسوم به میکروپانکچر عروقی که توسط محقق همکار، دینو راونیک، رئیس هاک در پزشکی احیا کننده و علوم جراحی، استادیار جراحی در کالج پزشکی ایالت پن، و یک جراح پلاستیک حاضر در مرکز پزشکی میلتون اس. هرشی سلامت پن ایالت.