Menggabungkan ilmu kimia, fizik, biologi dan kejuruteraan, saintis dari Universiti McGill membangunkan biomaterial yang cukup kuat untuk membaiki jantung, otot dan pita suara, ini satu kemajuan besar dalam perubatan regeneratif.
“Orang yang pulih daripada kerosakan jantung sering menghadapi kehidupan yang jauh dan rumit. Tempoh penyembuhan adalah mencabar kerana pergerakan yang berterusan ke atas tisu perlu bertahan apabila jantung berdegup. Perkara yang sama berlaku untuk pita suara. Sehingga kini tiada bahan suntikan yang cukup kuat untuk melangsungkan kerja itu,” kata Guangyu Bao, calon PhD di Jabatan Kejuruteraan Mekanikal di Universiti McGill.
Pasukan tersebut diketuai oleh Profesor Luc Mongeau dan Penolong Profesor Jianyu Li, membangunkan suntikan baharu berasaskan hidrogel untuk pembaikan luka. Hidrogel adalah sejenis biomaterial yang menyediakan ruang untuk sel hidup dan berkembang. Setelah disuntik ke dalam badan, biomaterial membentuk struktur berliang yang stabil membolehkan sel hidup berkembang atau melaluinya untuk membaiki organ atau tisu yang cedera.
“Hasilnya berpotensi tinggi, dan kami berharap suatu hari nanti hidrogel baharu akan digunakan sebagai implan untuk memulihkan suara orang yang mempunyai pita suara yang rosak, contohnya mangsa kanser laring (tekak)” kata Guangyu Bao.
Kembangan heterogen gentian, yang menghasilkan struktur seperti belon, dilaporkan semasa pembubaran gentian, karboksilasi, dan homogenisasi tekanan tinggi. Sumber: Mc Gill University
Para saintis menguji ketahanan hidrogel mereka dalam mesin yang mereka bangunkan untuk mensimulasikan biomekanik pita suara manusia. Dalam kadar getaran pada 120 kali sesaat untuk lebih 6 juta kitaran, bahan baharu itu kekal utuh manakala hidrogel lain pecah menjadi kepingan, akibat daripada tidak dapat menangani tekanan berterusan.
“Kami sangat teruja melihat ia berfungsi dengan sempurna dalam ujian kami. Sebelum ini, tiada hidrogel suntikan yang mempunyai keliangan dan keliatan yang tinggi pada masa yang sama. Untuk menyelesaikan isu ini, kami memperkenalkan polimer pembentuk liang kepada formula kami,” kata Guangyu Bao.
Inovasi itu juga membuka jalan baharu untuk aplikasi lain seperti penghantaran ubat, kejuruteraan tisu, dan penciptaan tisu model untuk pemeriksaan dadah, kata saintis. Pasukan ini juga sedang mencari cara menggunakan teknologi hidrogel untuk mencipta replika paru-paru untuk menguji ubat Covid-19 terhadap paru-paru.
“Hasil kerja kami berupaya membangunkan sinergi sains bahan, kejuruteraan mekanikal dan biokejuruteraan dalam mencipta biomaterial baru dengan prestasi yang tidak pernah berlaku sebelum ini”, kata Profesor Jianyu Li, yang memegang Pengerusi Penyelidikan Kanada dalam Biomaterial dan Kesihatan Muskuloskeletal.
Universiti MC Gill turut mengatakan mereka merancang untuk membangunkan permukaan bioaktif berdasarkan hidrogel untuk digunakan sebagai pembalut luka. Permukaan sedemikian sepatutnya berupaya menyahaktifkan mikroorganisma berbahaya yang disasarkan. Bahan asas untuk mensintesis permukaan tersebut dipilih sebagai gentian selulosa berasaskan kayu. Di samping itu, agen antimikrob dipilih daripada agen antimikrob semulajadi. Matlamat keseluruhan projek ini adalah untuk membangunkan pembalut luka antimikrobial hijau.
Berminat mengenai selok belok kejuteraan biomedikal atau mengenai kejuruteraan mekanikal? Terokai dengan lebih lanjut mengenai bidang kejuruteraan dengan mendaftar bersama MyCompass disamping mengenal pasti potensi terbaik dan maksima anda.
Sumber: Science Daily, Mc Gill University