مترجم: عيسي نادري
هر كسي كه تا به حال هنگام خيس بودن پوستش چسب زخم به آن چسبانده باشد ميتواند بفهمد كه اين كار بيهوده است. پوست خيس تنها چالش چسب زخمهاي پزشكي نيست- بدن انسان پر از خون، آبخون و سيالات ديگري است كه ترميم زخمهاي مختلف را در داخل بدن سخت ميكند- بسياري از محصولات چسبي كه امروزه به كار ميروند، براي سلولها سمي هستند و وقتي خشك باشند انعطافپذيري از خود نشان نميدهند و خيلي خوب به بافت بيولوژيكي نميچسبند. گروهي از محققان مهندسي بيولوژي چسب محكمي ساختهاند كه بيوسازگار است و با قدرت قابل مقايسه با غضروفهاي ارتجاعي خود بدن، به بافتها ميچسبد، حتي اگر مرطوب باشد.
دكتر ديو موني محقق اين طرح ميگويد:«ويژگي كليدي ماده ما تركيب نيروي چسبندگي بسيار قوي و توانايي انتقال و از بين بردن تنش است، زيرا تا به حال در طول تاريخ اين دو اتفاق با هم در يك چسب تلفيق نشده بودند.»
پليمرها از طريق سه مكانيسم به بافتهاي بيولوژيكي پيوند ميخورند- جذب الكترواستاتيكي به سطوح سلولهاي با بار منفي، پيوندهاي كووالانسي بين اتمهاي مجار و برهمكنشهاي فيزيكي- و باعث ميشوند چسبندگي بسيار قوي شود. ولي لايه ماتريكس به همان اندازه مهم است، موني در اين زمينه ميگويد:«بيشتر طرحهاي قبلي مواد تنها روي برهمكنش بين بافت و چسب متمركز بودند. چسب ما ميتواند انرژي را از طريق لايه ماتريكس آن از بين ببرد و اين باعث ميشود قبل از اينكه بشكند، تغيير شكل بدهد.» طرح گروه براي لايه ماتريكس شامل يونهاي كلسيم ميشود كه از طريق پيوندهاي يوني به هيدروژل آلژينات ميچسبند. وقتي روي چسب فشار وارد شود، ابتدا پيوندهاي يوني «قرباني» ميشكنند و اين امكان را به وجود ميآورند تا قبل از اينكه ساختار ماتريكس در معرض خطر قرار گيرد، مقدار زيادي انرژي جذب كند. در آزمايشات عملي معلوم شد در مقايسه با چسبهاي پزشكي ديگر، بيش از سه برابر انرژي بيشتري براي از بين بردن پيوند محكم مورد نياز است و وقتي پيوند از بين رفت، آنچه شكست خورده است خود هيدروژل بوده است، نه پيوند بين چسب و بافت و اين نشان ميدهد كه ميزان قدرت چسبندگي بالاي همزمان و سختي ماتريكس بيسابقه است.
اين ماده با راندمان بالا، در زمينه پزشكي، كاربردهاي مختلفي دارد، حتي ميتواند به عنوان نوارچسبي در اندازههاي مختلف بريده و براي سطوح بافت يا به عنوان محلول تزريقي براي زخمهاي عميق به كار برده شود. همچنين ميتوان آن را براي وصل كردن دستگاههاي پزشكي به عضو مورد نظر به كار برد، از جمله به عنوان فعالكنندهاي براي پشتيباني از عملكرد قلب. دكتر آدام سيلز محقق همكار، كه اكنون در دپارتمان بيومهندسي در كالج امپريال لندن تدريس ميكند، ميگويد:«اين خانواده چسبهاي محكم كاربردهاي بسيار گستردهاي دارند. ما ميتوانيم اين چسبها را از مواد «زيست فروپاش» بسازيم، بنابراين براي اينكه آنها را به خدمت بگيريم، بايد تفكيكشان كنيم. ميتوانيم حتي اين تكنولوژي را با روباتيك نرم تركيب كنيم تا روبات چسبناك بسازيم يا با دارو تركيب كنيم تا محرك جديدي براي رساندن دارو بسازيم.»
منبع: ساينس ديلي