به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ زیست مهندسان دانشگاه کنکتیکت در آمریکا یک ایمپلنت شبکه‌ای بسیار ریز با ضخامت حدود نیم میلی‌متر طراحی کرده‌اند که در هنگام احساس فشار، جریان‌های الکتریکی کوچکی تولید می‌کند؛ خاصیتی که به عنوان «پیزوالکتریک» شناخته می‌شود. یکی از ویژگی‌های غیرمعمولی که برخی سرامیک‌ها و پلیمرها از خود نشان می‌دهند، پدیده پیزوالکتریک یا اثر فشاربرقی است. با اعمال نیروی خارجی، دوقطبی‌های این سرامیک‌ها تحریک می‌شوند و میدان الکتریکی ایجاد می‌کنند. وارونه کردن اثر نیرو (مثلا از کششی به فشاری) جهت میدان را معکوس می‌کند. از مواد پیزوالکتریک در مبدل‌ها و وسایلی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی یا برعکس تبدیل می‌کنند، استفاده می‌شود.

در واقع، حرکات منظم مفصل در بیماران مبتلا به آرتریت باعث می‌شود که ایمپلنت یک میدان الکتریکی ایجاد و سلول‌ها را تشویق به رشد دوباره غضروف کند.

گفتنی است که آرتریت بیماری شایع و دردناکی است که در اثر آسیب به مفاصل فرد ایجاد می‌شود. جراحات یا افزایش سن باعث از بین رفتن فضای غضروفی در زانو می‌شود. با زوال غضروف، استخوان‌های دو طرف آن شروع به ضربه زدن به یکدیگر می‌کنند و همدیگر را می‌سایند؛ تا جایی که فعالیت‌های روزمره مانند پیاده‌روی درد وحشتناکی را در بیماران ایجاد می‌کند. بنابراین رشد غضروف جدید کلیدی برای کاهش درد این بیماری است.

دانشمندان کنتیکت توانستند با موفقیت غضروف را در زانوی خرگوش بازسازی کنند. این روش درمان مفاصل را برای بیمارات آرتریتی راحت‌تر می‌کند.

محققان می‌گویند: نتیجه این آزمایش شگفت‌انگیز بود، اما در این مرحله باید ایمپلنت را روی حیوان بزرگ‌تر -با اندازه و وزن نزدیک به انسان- آزمایش کنیم.

اگر این فناوری آزمایش‌های بالینی را پشت سر بگذارد، می‌تواند درد افراد مبتلا به استئوآرتریت -شایع‌ترین نوع آرتریت در بریتانیا- را که نزدیک به ۹ میلیون نفر تحت تاثیر قرار می‌دهد، کاهش دهد. در حال حاضر، بهترین درمان‌ این بیماری‌ها این است که غضروف آسیب‌دیده را با قطعه‌ای سالم که از جای دیگری از بدن گرفته شده، و گاهی اوقات از یک اهداکننده، جایگزین کنند. اما این روش مشکلاتی نیز به همراه دارد، زیرا پیوند غضروف سالم به زانو، باعث آسیب دیدن به محلی است که آن غضروف گرفته شده است. از سوی دیگر، از غضروف از شخص دیگری گرفته شده باشد، سیستم ایمنی به احتمال زیاد آن را رد می‌کند.

محققان پیش از این، سعی می‌کردند که با تقویت فاکتورهای رشد شیمیایی، باعث تحریک بدن به رشد غضروف به صورت خود به خودی داشته باشند. به غیر از این، غضروفی که از جای دیگر برداشته شده، مانند غضروف بومی رفتار نمی‌کند و ممکن است گاهی تحت فشارهای معمولی بشکند.

با این حال، محققان دانشگاه کنتیکت یک ساختار داربستی از نانوالیاف اسید لاکتیک پلی‌-ال، یک پلیمر زیست تخریب‌پذیر که اغلب برای بخیه زدن زخم‌های جراحی استفاده می‌شود، طراحی کردند. این ساختار هنگامی که فشرده می‌شود، جریان الکتریکی کمی تولید می‌کند که نشان دهنده پیزوالکتریک است. پیزوالکتریک پدیده‌ای است که در بدن انسان نیز وجود دارد؛ استخوان، غضروف، کلاژن، DNA و پروتئین‌های مختلف پاسخ پیزوالکتریک دارند.

حرکت منظم یک مفصل، مانند راه رفتن فرد، باعث تولید یک میدان الکتریکی ضعیف، اما ثابت می‌شود. این میدان الکتریکی سلول‌ها را تشویق به غضروف‌سازی می‌کند. اما موضوع مهم این است که غضروفی که به این شکل رشد می‌کند، از نظر مکانیکی کاملا قوی است.