نجح علماء من جامعة آلتو وجامعة بايرويت في تطوير هيدروجيل يحاكي الجلد البشري، يتميز بخصائص علاجية استثنائية، ما يفتح آفاقًا جديدة في مجال العناية بالجروح والجلد الاصطناعي.
يعتمد هذا الاختراع المبتكر على طبقات نانوية وشبكة بوليمر كثيفة، ما يمنحه قوة ميكانيكية وقدرة على الشفاء الذاتي بسرعة كبيرة.
ما هو الهيدروجيل؟
الهيدروجيل هو مادة بوليمرية غنية بالماء، معروفة بنعومتها ومرونتها، ما يجعلها مثالية لمحاكاة الأنسجة البيولوجية.
في هذا الابتكار، أدرج العلماء صفائح نانوية طينية فائقة الرقة في الهيدروجيل، مما عزز من قوته الميكانيكية ومنحه خصائص شفاء ذاتية استثنائية.
طريقة تصنيع الهيدروجيل
تم تطوير هذا الهيدروجيل باستخدام طريقة فريدة. شملت العملية مزج مسحوق المونومر مع الماء المحتوي على الصفائح النانوية، ثم تعريض الخليط للأشعة فوق البنفسجية، على غرار طريقة تثبيت طلاء الأظافر.
ساعدت الأشعة فوق البنفسجية على ترابط الجزيئات، مما أدى إلى تكوين هيدروجيل مرن يشبه الجلد البشري.
في هذا الجل، تتشابك طبقات البوليمرات مثل خيوط الصوف الدقيقة، مما يوفر القوة والمرونة اللازمة للإصلاح الذاتي.
يتمتع الهيدروجيل بقدرة على الشفاء الذاتي بنسبة 80-90% خلال أربع ساعات، ويستعيد حالته الكاملة في غضون 24 ساعة، بفضل مرونة شبكة البوليمر ونشاطها على المستوى الجزيئي.
كيفية تطبيق الهيدروجيل على الجروح
لتطبيق الهيدروجيل على الجروح، يُوصى باتباع الخطوات التالية:
1- تنظيف الجرح باستخدام محلول مطهر لإزالة الأوساخ والبكتيريا.
2- تجفيف الجرح برفق لضمان التصاق الهيدروجيل بفعالية.
3- وضع الهيدروجيل على الجرح، حيث يلتصق بسهولة حتى في البيئات الرطبة، ما يعزز عملية التئام الجروح.
خصائص الهيدروجيل
1- مرن وقابل للتمدد: يمكن قصه أو تشكيله ليناسب حجم الجرح.
2- يتوفر بأشكال متعددة: يمكن تصنيعه على شكل صفائح أو رقع جاهزة، أو تشكيله من سائل قبل الاستخدام.
3- بعد التئام الجرح، يمكن إزالة الهيدروجيل بتقشيره برفق أو تركه ليذوب بشكل طبيعي مع مرور الوقت.
محاكاة الجلد البشري
يحاكي الهيدروجيل خصائص الجلد البشري بدقة. إذ تتكون عينة بسمك مليمتر واحد من حوالي 10,000 رقاقة نانوية، ما يمنحها مزيجًا مثاليًا من القوة والمرونة.
هذا التوازن يجعل الهيدروجيل مناسبًا للتطبيقات في الروبوتات اللينة والجلد الاصطناعي، حيث تُعد القوة والمرونة عاملين أساسيين.
مستقبل الهيدروجيل في المجال الطبي
تم الإعلان عن هذا الاكتشاف من خلال ورقة بحثية نُشرت في مجلة Nature Materials في 7 مارس 2025. لا يزال الهيدروجيل في مرحلة البحث والتطوير، ويحتاج إلى اختبارات مكثفة في المختبر وعلى البشر لضمان سلامته وفعاليته.
يُتوقع أن يصبح هذا الهيدروجيل متاحًا للاستخدام الطبي في غضون 5 إلى 7 سنوات، ما قد يُحدث ثورة في مجال العناية بالجروح وتطوير الجلد الاصطناعي.
طالع أيضًا
