Ang Eucomis autumnalis ay higit pa sa isang halaman - maaaring maglaro ito ng biomedical engineering. Gurcharan Singh / Shutterstock

Nagkaroon ng pagtaas sa mga nakaraang taon ng mga biomedical na diskarte sa engineering na maaaring ibalik ang nawala na tisyu at buto. Kung naganap ka sa isang pag-crash ng kotse, halimbawa, may mga paraan upang maibalik o ayusin ang nawalang bahagi ng katawan o nasira na mga tisyu. Minsan ang mga pasyente ay sumasailalim sa pag-aayos ng kirurhiko; kung minsan ay malalagay sila sa mga aparatong medikal tulad ng mga plato sa kanilang tuhod o hips.

Ngunit ang mga pamamaraang ito ay may mga limitasyon. Ang isa ay ang isang bakal na plate na hindi talaga maaaring gayahin ang mga pag-andar ng mga nasirang tisyu o nawala na mga buto, kaya maaari kang mawalan ng kadaliang mapakilos at kakayahang umangkop. Ang isa pa ay ang mga pamamaraan na ito ay madalas na nagsasangkot ng maraming mga masakit na operasyon at matagal na pananatili sa ospital. Hindi lamang gastos ang indibidwal na pasyente ng maraming oras at pera; naglalagay din ito isang pabigat sa isang bansa sistema ng pangangalagang pangkalusugan at ekonomiya nito.

Mayroong isang kahalili: talamak sa tisyu at gamot na nagbabagong buhay. Nagsimula ang prosesong ito mga tatlong dekada na ang nakalilipas, at madalas na bumubuo sa umiiral na mga natuklasan upang masubukan ang mga bagong pamamaraan. Nilalayon nitong maibalik ang mga proseso ng biyolohikal upang mabuo ang mga produkto na maaaring makatulong sa pagbabagong-buhay ng buto at pagkawala ng tisyu na dulot ng trauma.

Kami ay kabilang sa mga mananaliksik na nagtatrabaho sa lugar na ito. Sa palagay namin na ang mga halamang gamot ay maaaring humawak ng hindi bababa sa ilan sa mga sagot sa mga limitasyon na nakabalangkas sa itaas. Pinag-aralan namin ang dalawang halaman na karaniwang ginagamit ng mga South Africa tradisyunal na manggagamot at herbalist upang gamutin ang mga bali ng buto at kadalian ng sakit na dulot ng osteoarthritis.

Ang aming pag-aaral ay nagbunga ng mga positibong resulta sa laboratoryo. Ipinapahiwatig nito na ang mga compound na iginuhit mula sa mga halamang panggamot na ito ay maaaring mag-alok ng isang mahalagang paraan upang suportahan ang pagbabagong-buhay ng buto at pagkawala ng tisyu sa mga taong nagdusa ng trauma.

Paano ito gumagana

Ang tissue engineering at regenerative na gamot ay batay sa tatlong pangunahing mga kinakailangan na nagtatrabaho nang sama-sama: mga senyas mula sa mga tisyu ng katawan at mga organo, pagtugon sa mga stem cell, at scaffolds.

Scaffolds ay mga materyales na nagtatrabaho sa mga biological system upang masuri, gamutin, palakihin o palitan ang alinman sa mga tisyu ng katawan o pag-andar tulad ng mga mature cell stem cell, kartilago, mga cell ng balat, at mga cell sa utak at neuron.

Ang mga scaffold na ito ay inilaan upang ayusin o baguhin ang pag-uugali ng cell phase - iyon ay, kung paano ang reaksyon ng mga cell sa panahon ng mga proseso ng pag-unlad tulad ng pagbubuo ng hugis. Ang mga scaffolds ay nagsisilbi rin bilang mga template, na gumagabay sa pagbuo ng mga bagong tisyu sa pamamagitan ng pagpapakita sa kanila ng angkop na ruta upang sundin at tiyakin na makuha ng mga cell ang mga nutrisyon na kailangan nila. Ngunit ang karamihan sa mga biomaterial ng scaffold na ginamit sa mga setting ng klinikal ay hindi tiktikan ang lahat ng mga kahon na ito.

Iyon ang dahilan kung bakit ang mga mananaliksik ay naghahanap ng mga kahalili. At doon pumapasok ang mga halamang gamot.

Nangangako ng mga halaman

Ang mga gamot sa gamot ay matagal nang nilalaro isang mahalagang papel sa maraming kultura. Ang kanilang papel sa mga konstruksyon ng tisyu ng tisyu ay nananatiling higit sa hindi maipaliwanag. Ngunit ibinigay na ang mga halamang gamot ay natagpuan na may halaga sa pagpapagaling ng sugat, mga gamot at mga nakakagaling na therapeutics, nangangahulugan ito na maaari silang maging kapaki-pakinabang sa aming larangan.

Isinasagawa namin ang aming pananaliksik sa departamento ng Tshwane University of Technology ng mga biomedical science sa South Africa. Ang bansa ay sa bahay sa isang ikasampu ng lahat ng mga species ng halaman sa mundo - iyon ang 25 000 na kilalang species ng halaman. Nakatuon kami sa dalawa: Eucomis autumnalis, karaniwang tinatawag na pinya Lily, at Pterocarpus angolensis, o ligaw na teak.

Ang genus Eucomis autumnalis ay ginamit upang pagalingin ang mga bali sa loob ng maraming siglo. Ngayon madalas itong ginagamit bilang isang halamang gamot para sa pagbawi ng postoperative at pagpapagaling ng sugat. Pterocarpus angolensis, Samantala, nagtataguyod ng pagbuo ng kartilago at kinokontrol ang collagen, na isang sangkap na mayaman sa buto ng tao at kartilago.

Pinagsama namin ang mga halaman na ito sa scaffolds at porcine fat cells. Natagpuan namin na ang dalawang halaman na nakilala namin para sa pagsubok sa laboratoryo ay naaktibo ang mga cell ng katawan at pinahusay na pagbuo ng buto. Ginawa din nila ang isang mas mahusay na trabaho ng scaffolding kapag pinagsama sa may-katuturang mga signal at stem cell. At sila ay mahusay sa paggaling ng mga sugat sa vitro - iyon ay, sa lab.

Ang aming susunod na hakbang ay isagawa ang aming gawain sa mga modelo ng hayop at sa maraming iba pang mga halamang panggamot na may katulad na mga katangian tulad ng mga ginamit namin.

Ang daan pasulong

Ito ay mga kapana-panabik na natuklasan, dahil iminumungkahi nila na ang pagsasama ng mga halamang gamot na may kaugnay na mga katangian sa biomedical engineering ay maaaring maging isang mabuting paraan upang matugunan ang mga limitasyon ng mga kasalukuyang diskarte.

Una, ang paggamit ng mga halamang gamot ay maaaring mabawasan ang gastos ng paggamot dahil ito ay matipid at madaling ma-access. Pangalawa, masisiguro nito na ang mga pasyente ay hindi kailangang gumastos hangga't sa ospital pagkatapos ng isang pamamaraan dahil sa pagpapabilis nito sa pagbuo ng buto at pag-activate ng cell at mayroong dagdag na benepisyo sa linyang ito ng pagtatanong: isang pang-ekonomiyang boom para sa South Africa.

Ang halaga ng biomedical scaffolding ay hinuhulaan na maabot $ 1.5 bilyon ni 2024. Kung ang ilan sa mga halamang panggamot sa South Africa ay natagpuan upang suportahan ang mga diskarte sa buto at engineering at pagbabagong-buhay, ang bansa ay maaaring sulok ng hindi bababa sa bahagi ng pandaigdigang merkado ng biomaterial.

Tungkol sa May-akda

Si Franca Nneka Alaribe, Fellow ng Postdoctoral Research sa Biomedical Science Department, Tshwane University of Technology at Keolebogile Shirley Motaung, Propesor ng Tissue Engineering, Tshwane University of Technology

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.