دیابت بیماری رایجی است که تقریباً ۱۳ درصد از بزرگسالان آمریکایی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این بیماری زیاد تر با عوارضی همانند اختلال در بهبود زخم همراه است. اگر کنترل نشود، می‌تواند تبدیل پیامدهای شدید، از جمله نیاز به قطع عضو شود. 

چالش یافتن درمان‌های مؤثر برای زخم‌های دیابتی به طور فزاینده‌ای الزامی شده است. این چنین زخم‌هایی با التهاب طویل زمان، افتاکسیژن و اختلال در راه اندازی رگ‌های خونی اشکار خواهد شد که همه انها به تاخیر در بهبودی پشتیبانی می‌کنند. به تازگی اگزوزوم‌ها به گفتن یک راه حل احتمالی مورد بازدید قرار گرفته است. محققان اغاز به کاوش اگزوزوم‌ها، وزیکول‌های کوچک متصل به غشاء، به‌گفتن ابزارهای امیدوارکننده برای بهبودی زخم‌های دیابتی کرده‌اند. این نانووزیکول‌ها مواد بیولوژیکی مختلفی همانند اسیدهای نوکلئیک، پروتئین‌ها و لیپیدها را حمل می‌کنند که به آنها اجازه می‌دهد ارتباطات بین‌سلولی را برقرار کنند و بر فرآیندهایی همانند ترمیم بافت تأثیر بگذارند.

به طور اختصاصی، اگزوزوم‌های مشتق‌شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs)، از جمله سلول‌های بافت چربی، پتانسیل قابل‌توجهی در ترویج بهبود زخم در مدل‌های حیوانی نشان داده‌اند. به نظر می‌رسد اثرات درمانی آنها از توانایی آنها در افت التهاب و تشکیل محیطی مناسب برای درمان با افزایش راه اندازی رگ‌های خونی و تشویق فعالیت سلول‌هایی همانند فیبروبلاست‌ها و سلول‌های اندوتلیال که برای ترمیم بافت الزامی می باشند، ناشی می‌شود.

یکی از مزیت‌های مهم اگزوزوم‌ها توانایی آنها در دور زدن برخی از خطرات مرتبط با درمان‌های سنتی سلول‌های بنیادی همانند رشد کنترل‌نشده سلول یا بعد زدن سیستم ایمنی است. با این حال، علیرغم پتانسیل بالا، اگزوزوم‌ها طبق معمولً نیاز به تجویز مکرر، چه از طریق تزریق زیر پوستی یا داخل وریدی، دارند که چالشی برای مدیریت طویل زمان زخم است.

محققان در حال بازدید راه‌های نوآورانه برای افزایش پتانسیل درمانی اگزوزوم‌ها بوده‌اند که یکی از این راه حلها، ترکیب آنها با هیدروژل‌ها است. هیدروژل‌ها که از شبکه‌هایی از پلیمرهای متقاطع راه اندازی شده‌اند، می‌توانند اگزوزوم‌ها را در ساختار خود محصور کنند. این کپسوله‌سازی، آزادسازی پایدارتر و موضعی‌تر اگزوزوم‌ها را مستقیم در محل زخم، بدون نیاز به تزریق‌های تهاجمی مقدور می‌کند.

هیدروژل‌ها به علت زیست‌سازگاری و توانایی آبرسانی به زخم‌ها شناخته شده‌اند و به تنهایی به گفتن پانسمان زخم سودمند می باشند. هنگامی که با اگزوزوم‌ها ترکیب خواهد شد، اثربخشی درمانی آنها به اختصاصی برای زخم‌های دیابتی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

مطالعات تازه نشان داده‌اند که ترکیبات هیدروژل-اگزوزوم به طور مداوم تبدیل بسته شدن سریع تر زخم نسبت به هیدروژل‌ها یا اگزوزوم‌ها به تنهایی می‌شود. این سیستم‌های هیدروژل مبتنی بر پروتئین نیستند، اما پیشرفت‌های تازه در فناوری هیدروژل مبتنی بر پروتئین، زمان‌های جدیدی را برای بهبود زخم باز کرده است.

Montclare یک هیدروژل مبتنی بر پروتئین به نام Q ساخته شده است که در دماهای پایین از طریق فرآیندی به نام ژل کردن محلول بحرانی دمای بالا (UCST) ژل را راه اندازی می‌دهد. این هیدروژل مبتنی بر پروتئین به طور خودآرایی به نانوالیاف تبدیل می‌شود و شبکه‌ای متقاطع فیزیکی را راه اندازی می‌دهد که استحکام مکانیکی را فراهم می‌کند.

برای پیشبرد زیاد تر این رویکرد، آنها نوعی از هیدروژل Q را با نام Q۵ طراحی کردند که از راه حلهای انتخاب خودکار برای بهینه‌سازی پایدار منفعت گیری می‌کرد. آنها اگزوزوم‌ها را در Q۵ محصور کردند تا یک سیستم هیدروژل-اگزوزوم تازه به نام Q۵Exo تشکیل کنند. این سیستم یک پانسمان موضعی و غیر تهاجمی زخم اراعه می‌کند که نویدبخش درمان زخم‌های دیابتی مؤثرتر از راه حلهای سنتی است که به تزریق متکی می باشند.

با ادامه این تحقیقات، این چنین هیدروژل‌هایی می‌توانند راه را برای نسل جدیدی از پانسمان‌های زیست‌سازگار و کارآمد زخم که از قوت درمانی اگزوزوم‌ها منفعت گیری می‌کنند، هموار کنند.

نتایج این یافته‌ها در مجله ACS Applied Bio Materials انتشار شده است.