ابداع هیدروژل DNA برای زیست‌پزشکی

DNA، یک مولکول پلیمری بی‌نقص برای پیوند زیست‌شناسی با علم مواد در ساخت هیدروژل‌هایی با ویژگی‌های متنوع است. ساختار DNA، برای ساخت هیدروژل‌های جدید سه‌بعدی، به خاطر قابلیت تنظیم، قابلیت برنامه‌ریزی آسان، سازگاری زیستی کافی، تجزیه‌پذیری زیستی، قابلیت تشخیص مولکولی دقیق و تطبیق پذیری بالا، جایگزینی ندارد.پژوهشگران "دانشگاه هلسینکی"(UH) فنلاند تصمیم گرفتند خواص شیمی‌فیزیک و ویژگی‌های اصلی موثر بر طراحی و تولید هیدروژل‌های مبتنی بر DNA را بررسی کنند.در این بررسی، پیشرفت‌های جدید در ساخت هیدروژل‌های DNA و تشخیص ویژگی‌های منحصربه‌فردی که DNA به هیدروژل‌ها می‌رساند، مورد توجه هستند. پارامترهای اصلی در دستیابی به هیدروژل‌های واکنشی DNA، بررسی می‌شوند و چالش‌های ساخت هیدروژل DNA از نقطه‌نظر زیستی، مورد توجه واقع می‌شوند. به علاوه، استفاده‌های احتمالی از هیدروژل‌ها برای کاربردهای زیست‌پزشکی متفاوت یا تلاش‌های گوناگون برای استفاده از مولکول DNA در بسیاری از مواد، مشخص می‌شوند.

"محمدعلی شهبازی"(Mohammad-Ali Shahbazi)، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: این بررسی، راه‌های جدیدی را در ابداع نسل جدید هیدروژل‌های DNA برای کاربردهای زیست‌پزشکی هموار می‌کند و چالش‌ها و پیشرفت‌های بررسی‌ درون‌کشتگاهی و درون‌جانداری را برای انتقال ساده این ساختارهای سه‌بعدی ارائه می‌دهد.یکی از چالش‌های اصلی این بررسی، ابداع ماتریس‌های جدیدی از هیدروژل DNA با ویژگی‌های "ویسکوالاستیک"(viscoelastic) مورد نظر است. ویسکو الاستیک، ویژگی دسته‌ای از مواد است که رفتاری میان دو خاصیت کلی مقاومت و کشسانی از خود نشان می‌دهند و این ویژگی به هنگام تحمیل نیروی خارجی و اعمال تغییر شکل، بر آن پدیدار می‌شود. این ویژگی، هنگام کاهش واکنش‌های خارجی بدن، تعامل زیستی ژل‌ها را با بدن میزبان افزایش می‌دهد.این پژوهش جدید، با طراحی مواد مبتنی بر DNA در پزشکی، سروکار دارد و طراحی دقیق توالی DNA، تعامل میان DNA و مولکول‌های دیگر موجود در ساختار ژل و همچنین پیوند محرک‌ها با مواد را شامل می‌شود.نتایج این بررسی، برای درک بهتر تاثیر ترکیبات هر ژل بر ویژگی‌های شیمی فیزیک و زیستی، مهم خواهند بود.