در حالی که آسیب‌های استخوانی مانند شکستگی‌ها معمولاً خود به خود بهبود می‌یابند، بخش‌های بزرگی از استخوانِ آسیب‌دیده اغلب هرگز رشد نمی‌کنند و نیاز به پیوند استخوان از سایر قسمت‌های بدن دارند. با این حال، یک هیدروژل جدید می‌تواند به تغییر این رویه کمک کند.

این ماده که توسط دانشمندان دانشگاه میشیگان و دانشگاه تل آویو ساخته شده، یک هیدروژل فیبری هیالورونیک اسید-فموک-دی‌فنیل‌آلانین (FmocFF/HA) است و چیزی که آن را خاص می‌کند، این واقعیت است که هم از خواص فیزیکی و هم شیمیایی ماترکیس برون‌یاخته‌ای در بافت استخوان تقلید می‌کند.

شبکه برون یاخته‌ای (ECM) یا ماده زمینه‌ای، شبکه‌ای از گلیکوپروتئین‌ها و یاخته‌ها است که پیرامون یاخته‌ها را در برمی‌گیرد. این ماده ژله‌مانند از گلیکوزآمینوگلیکان‌ها،  گلیکوپروتئین‌ها، مایع بافتی و گاهی فیبروبلاست‌های استروما ساخته شده است.

ماتریکس برون‌یاخته‌ای یک ماده حمایتی است که همه سلول‌ها را احاطه کرده است و کیفیت آن بسته به نوع بافت بیولوژیکی که بخشی از آن است، متفاوت است. این ماتریکس در مورد بافت استخوانی، دارای ساختار فیبری سفت و سخت است.

هیدروژل سه بعدی FmocFF/HA با تقلید از این ساختار همراه با ترکیب شیمیایی ماتریکس برون‌یاخته‌ای، سلول‌های بافت استخوانی مجاور را تشویق می‌کند تا به داخل آن مهاجرت کنند و تکثیر شوند. ایده این است که اگر قطعه‌ای از هیدروژل با جراحی در حفره و آسیب استخوان قرار گیرد، در نهایت ژل به طور کامل با بافت استخوان طبیعی جدید جایگزین می‌شود.

طبق گزارش‌ها، چنین موردی در آزمایش‌های آزمایشگاهی مشاهده شده است که در آن از هیدروژل برای پر کردن حفره‌ای به قطر ۵ میلی‌متر در بالای جمجمه موش استفاده شد. این فضای خالی بیش از حد بزرگ بود تا بدون کمک التیام یابد. یک حفره دیگر در جمجمه نیز بدون درمان رها شد تا به عنوان نمونه شاهد عمل کند. در مجموع از ۲۰ موش در این آزمایش استفاده شد.

پروفسور لیهی آدلر-آبراموویچ سرپرست این مطالعه می‌گوید: آن‌ها را به مدت دو ماه با روش‌های مختلف زیر نظر گرفتیم. موجب خوشحالی بود که نقایص استخوانی به طور کامل از طریق بازسازی اصلاح شد و استخوان‌ها ضخامت اولیه خود را بازیافتند و رگ‌های خونی جدید تولید کردند. اما در مورد گروه شاهد اینچنین نبود که این نشان می‌دهد هیدروژل ما این نتیجه را به بار آورده است.

این پژوهش در مجله Clinical Periodontology منتشر شده است.