Eucomis autumnalis ni zaidi ya mmea tu - inaweza kuchukua jukumu la uhandisi wa biomedical. Gurcharan Singh / Shutterstock

Kumekuwa na kuongezeka kwa miaka ya hivi karibuni ya uhandisi wa biomedical ambayo inaweza kurejesha tishu zilizopotea na mfupa. Ikiwa umekuwa katika ajali ya gari, kwa mfano, kuna njia za kurejesha au kukarabati sehemu ya mwili iliyopotea au tishu zilizoharibika. Wakati mwingine wagonjwa watafanya ujenzi wa upasuaji; wakati mwingine watakuwa na vifaa vya matibabu kama vile sahani kwenye magoti yao au viuno vyao.

Lakini njia hizi zina mapungufu. Moja ni kwamba sahani ya chuma haiwezi kuiga kazi ya tishu zilizoharibiwa au mifupa iliyopotea, kwa hivyo unaweza kupoteza uhamaji na kubadilika. Jambo lingine ni kwamba mbinu hizi mara nyingi zinajumuisha operesheni chungu nyingi na kukaa hospitalini kwa muda mrefu. Kwamba sio tu kumgharimu mgonjwa kwa muda mwingi na pesa; pia huweka mzigo juu ya nchi mfumo wa huduma za afya na uchumi wake.

Kuna njia mbadala: uhandisi wa tishu na dawa ya kuzaliwa upya. Utaratibu huu ulianza takriban miongo mitatu iliyopita, na mara nyingi hujengwa kwenye matokeo yaliyopo ili kujaribu mbinu mpya. Inakusudia kuunda tena michakato ya kibaolojia kuunda bidhaa ambazo zinaweza kusaidia kwa kuzaliwa upya kwa mfupa na upotezaji wa tishu unaosababishwa na kiwewe.

Sisi ni miongoni mwa watafiti wanaofanya kazi katika eneo hili. Tunadhani mimea ya dawa inaweza kushikilia majibu kadhaa ya mapungufu yaliyoainishwa hapo juu. Tumesoma mimea miwili inayotumiwa na waganga wa jadi wa Kiafrika na waganga wa asili kutibu Fractures za mfupa na kupunguza maumivu yanayosababishwa na ugonjwa wa mgongo.

Masomo yetu wametoa matokeo chanya katika maabara. Hii inaonyesha kwamba misombo inayotokana na mimea hii ya dawa inaweza kutoa njia muhimu ya kusaidia kuzaliwa upya kwa mfupa na upotezaji wa tishu kwa watu ambao wameumia.

Jinsi inavyofanya kazi

Uhandisi wa tishu na dawa ya kuzaliwa upya ni msingi wa mahitaji matatu muhimu inayofanya kazi kwa pamoja: ishara kutoka kwa tishu za mwili na viungo, seli za kujibu seli, na visu.

Scaffolds ni nyenzo zinazofanya kazi na mifumo ya kibaolojia kutathmini, kutibu, kukuza au kubadilisha nafasi yoyote ya tishu za mwili au kazi kama vile seli za shina za mfupa, cartilage, seli za ngozi, na seli za ubongo na neva.

Skandi hizi zina maana ya kukarabati au kurekebisha tabia ya sehemu ya seli - ambayo ni, jinsi seli zinavyofanya wakati wa michakato ya maendeleo kama vile kutengeneza sura. Scaffolds pia hutumika kama templeti, zinaongoza maendeleo ya tishu mpya kwa kuwaonyesha njia sahihi ya kufuata na kuhakikisha seli zinapata virutubishi vinavyohitaji. Lakini anuwai nyingi za scaffold zinazotumiwa katika mipangilio ya kliniki hazijashi masanduku haya yote.

Ndio maana watafiti wanatafuta mbadala. Na hapo ndipo mimea ya dawa inapoingia.

Kuahidi mimea

Mimea ya dawa imecheza kwa muda mrefu jukumu muhimu katika tamaduni nyingi. Jukumu lao katika uhandisi wa tishu huboresha sana. Lakini kwa kuzingatia kuwa mimea ya dawa imeonekana kuwa na thamani ndani jeraha uponyaji, madawa na matibabu ya kuzeeka, inasimama kwa sababu kwamba zinaweza kuwa muhimu katika uwanja wetu, pia.

Tulifanya utafiti wetu katika idara ya Sayansi ya Teknolojia ya Chuo Kikuu cha Sayansi ya Tshwane Afrika Kusini. Nchi iko nyumbani kwa sehemu moja ya kumi ya mimea yote duniani - hiyo ni 25 000 aina ya mmea inayojulikana. Tulilenga mawili: Eucomis autumnalis, inayojulikana kama mananasi Lily, na Pterocarpus angolensis, au teak ya mwitu.

Jenasi Eucomis autumnalis imetumika kuponya fractures kwa karne nyingi. Leo hutumiwa mara nyingi kama dawa ya mitishamba ya kupona baada ya kazi na jeraha uponyaji. Pterocarpus angolensis, Wakati huo huo, inakuza malezi ya cartilage na inasimamia collagen, ambayo ni dutu iliyojaa mfupa wa binadamu na cartilage.

Tulichanganya mimea hii na scaffolds na seli za mafuta ya porcine. Tuligundua kuwa mimea miwili tuliyokuwa tumetambua kwa ajili ya uchunguzi wa maabara ulioamilishwa seli za mwili na uimarishaji wa mfupa. Pia walifanya kazi nzuri ya kukosea wakati wamejumuishwa na ishara husika na seli za shina. Na walikuwa nzuri katika kuponya majeraha katika vitro - ambayo ni, katika maabara.

Hatua yetu inayofuata ni kutekeleza kazi yetu juu ya mifano ya wanyama na mimea mingine mingi ya dawa yenye sifa sawa na zile tulizozitumia.

Njia ya mbele

Haya ni matokeo ya kufurahisha, kwa sababu wanapendekeza kwamba kuingiza mimea ya dawa na mali husika katika uhandisi wa biomedical inaweza kuwa njia nzuri ya kushughulikia mapungufu ya njia za sasa.

Kwanza, kutumia mimea ya dawa inaweza kupunguza gharama ya matibabu kwa sababu ni ya kiuchumi na inapatikana kwa urahisi. Pili, inaweza kuhakikisha kuwa wagonjwa hawapaswi kukaa muda mrefu hospitalini baada ya utaratibu kwa sababu ya kuongeza kasi ya malezi ya mfupa na uanzishaji wa seli na kuna faida nyingine kwenye safu hii ya uchunguzi: kukuza uchumi kwa Afrika Kusini.

Thamani ya scaffolding ya biomedical inabiriwa kufikia $ 1.5 bilioni na 2024. Ikiwa mimea mingine ya dawa nchini Afrika Kusini hupatikana ili kusaidia uhandisi wa mifupa na tishu na mbinu za kuzaliwa upya, nchi hiyo inaweza kuota angalau sehemu ya soko la kibinadamu duniani.

kuhusu Waandishi

Franca Nneka Alaribe, Msaidizi wa Utafiti wa Idara ya Idara ya Idara ya Sayansi ya Biomedical, Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Tshwane na Keolebogile Shirley Motaung, Profesa wa Uhandisi wa Matawi, Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Tshwane

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.