در حال حاضر گزینه های درمانی و مراقبتی محدودی برای بیماران مبتلا به پارکینسون وجود دارد. پژوهش های میان رشته ای در مهندسی مواد و پزشکی بازساختی، توسعه راهکارهای درمانی نوآورانه را برای بیماران مبتلا به پارکینسون را تقویت کرده است. هیدروژل ها گزینه های درمانی قابل دسترس و همه کاره ای هستند که محققان از آن به عنوان یک گزینه درمانی برای این بیماری اشاره کرده اند.
ساختارهای سه بعدی هیدروژل، درمان نوین
هیدروژل ها نوعی از ژل های سه بعدی با ساختار شبکه ای هیدروفیلیک و متخلخل هستند که به طور گسترده در مواد بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرند. هیدروژل ها در طیف گسترده ای از گزینه های درمانی شامل بازسازی عصبی، حفاظت عصبی و تشخیص مورد استفاده قرار می گیرند. راهکارهای درمانی فعلی پارکینسون بیشتر روی ایجاد مسیرهای دوپامینی جدید و افزایش سطح دوپامین تمرکز دارد. با توسعه مطالعات میان رشته ای، ترکیب پزشکی بازساختی و مهندسی مواد زیستی، راهکارهایی را برای حل مشکلات راهکارهای درمانی کنونی ارائه داده و ایده های درمانی جدیدی را نشان می دهد.
هیدروژل ها به عنوان یک ماده زیستی در دسترس با انعطاف پذیری بالا، راحتی و سازگاری در برآوردن بسیاری از الزامات برای درمان بیماران مبتلا به پارکینسون شناخته می شوند. هیدروژل از زنجیره های پلیمری بسیار هیدراته تشکیل شده است که توسط ابزارهای شیمیایی یا فیزیکی به هم متصل شده اند. فرایند اتصال متقابل فیزیکی عمدتا با پیوند هیدروژنی، انتقال فاز، برهمکنش آبگریز، تراکم پیچیده و تماس یونی آشکار می شود.
جایگزینی مواد زیستی در ترمیم بافت
سلول ها و ساختارهای بافتی مهندسی سازی شده همواره به منظور تقویت بازسازی و ترمیم عملکرد بعد از آسیب، بیماری یا پیری در پزشکی بازساختی به کار گرفته شده اند. همچنین، مواد زیستی همراه با فناوری های جایگزین سلولی اغلب برای درمان بیماری های سیستم عصبی مرکزی با ایجاد یک محیط سه بعدی برای بازسازی و ترمیم بافت و نیز تجویز دارو استفاده می شوند. این استراتژی برای برداشتن محدودیت های ترمیم و بازسازی اعصاب دوپامینرژیک (انتقال دهنده های عصبی دوپامین) در درمان مبتلایان به پارکینسون استفاده شده است. هیدروژل ها یک ابزار درمانی امیدوارکننده در زمینه مواد زیستی است.
داربست هیدروژلی، حامل تحویل مولکولی
این هیدروژل علاوه بر این که به عنوان داربستی برای تکثیر سلول های پیوندی عمل می کند، می تواند به عنوان یک حامل برای تحویل مولکول ها و سلول های فعال مختلف عمل کند که قادر به درمان پارکینسون است. علاوه براین، هیدروژل ها به دلیل شباهتی که به ماتریکس خارج سلولی و تطبیق پذیری دارند، در جنبه های الکتریکی، مکانیکی و مهندسی زیستی، تمایل زیادی در زمینه مواد واسط بیوالکترونیک به دست آورده اند. درنتیجه، حسگرهای مبتنی بر هیدروژل برای نظارت و تشخیص پارکینسون در سال های اخیر به یک مرکز پژوهشی جدید تبدیل شده اند.
این بررسی روی مواد زیستی جدید مبتنی بر هیدروژل برای تشخیص و درمان پارکینسون تمرکز دارد. به دنبال خلاصه ای از نقش مواد بیولوژیکی مبتنی بر هیدروژل در پیوند سلولی، تحویل دارو و سایر روش های درمانی در درمان بیماران مبتلا به پارکینسون، مرور پژوهش های اخیر در مورد نظارت و تشخیص پارکینسون توسط حسگرهای بیومتریال را ارائه می کند. درنهایت، این بررسی ها روندهای در حال ظهور را شناسایی می کند مانند استراتژی های جدید برای طراحی مواد زیستی مبتنی بر هیدروژل و بهینه سازی روش های موجود درمانی، با هدف ارائه منابع ارزشمند برای تشخیص و درمان پارکینسون، به ویژه مواد زیستی مبتنی بر هیدروژل کار می کنند.
کاربرد مواد زیستی از تشخیص تا شبیه سازی بیماری
استفاده از مواد زیستی در کل فرایند تشخیصی و درمانی بیماران مبتلا به پارکینسون، از تشخیص تا تجویز دارو، پیوند سلولی، شبیه سازی بیماری در شرایط آزمایشگاهی و حتی نظارت بر پیشرفت بیماری، حیاتی است. بسیاری از مواد زیستی برای فاکتور رشد و تحویل ژن، و نیز کشت سلولی و روش های پیوند سلولی حیاتی هستند. به عنوان مثال، برخی از مواد زیست سازگار که محافظت عصبی و بازسازی را تقویت می کنند، معمولا در درمان دارویی، پیوند سلولی و حتی جراحی هنگام درمان بیماران مبتلا به پارکینسون استفاده می شوند. این مواد زیستی، این قابلیت را دارند که برای حمل داروها و سلول ها، ایجاد یک محیط فیزیولوژیکی سه بعدی در داخل بدن، و به عنوان الکترودهای کاشته شده در عمل های جراحی به کار روند. استفاده از مواد زیستی، کل فرایند درمان این گروه از بیماران را فرامی گیرد.
