ما هو ألجينات الصوديوم CAS#9005-38-3 وما هي وظائفه؟
ألجينات الصوديوم، والمعروفة أيضًا باسم غراء عشب البحر أو ألجين البني، عبارة عن بوليمر عديد السكاريد عالي الوزن الجزيئي الطبيعي مشتق من عشب البحر والأعشاب البحرية من خلال سلسلة من عمليات التبادل الأيوني، بما في ذلك الهضم والترشيح والتبييض والتكلس وإزالة الكالسيوم والتحييد والتحويل.
هذا السكاريد متعدد الأنيونات الطبيعي، المُستخلص من الطحالب البنية، يُشكل محلولًا عالي اللزوجة عند إذابته في الماء، ويمكنه تكوين هلام بسرعة في ظروف معتدلة. يُعرف بتوافقه الحيوي الممتاز ومقاومته للتحلل بواسطة إنزيمات مُحددة في جسم الإنسان، مما يجعله مادة واعدة في مجال هندسة الأنسجة.
منتجات الحقن المباشر لألجينات الصوديوم
1. مواد لعلاج قصور القلب
في عام ٢٠١٢، كان هناك ٢٩٠ مليون مريض بأمراض القلب والأوعية الدموية، منهم ٤.٥ مليون يعانون من قصور القلب. يمكن أن تؤدي العديد من أمراض القلب والأوعية الدموية في نهاية المطاف إلى قصور القلب، الذي يُعادل معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات معدل البقاء على قيد الحياة في حالة السرطان. تحظى مواد الألجينات المستخدمة في علاج قصور القلب باهتمام متزايد باعتبارها محورًا بحثيًا جديدًا على المستوى الدولي. وقد دخل منتجان أجنبيان مرحلة التجارب السريرية، بينما لا يزال البحث والتطوير المحلي في مراحله الأولى.
2. حاملات الأدوية والمواد الفعالة
بفضل سجلها المتميز في مجال السلامة الحيوية، تلعب ألجينات الصوديوم دورًا محوريًا في أبحاث ناقلات الأدوية والهلاميات المائية الذكية. يمكن تطوير ألجينات الصوديوم ومشتقاتها إلى ناقلات نانوية لنقل مجموعة متنوعة من الأدوية، بما في ذلك الجزيئات الصغيرة والجينات والبروتينات. ويشهد هذا المجال توسعًا ونموًا متواصلين.
3. مواد الجراحة التجميلية والبلاستيكية
يتميز جل ألجينات الصوديوم بتوافق حيوي ممتاز، ولا يتحلل بفعل إنزيمات معينة في جسم الإنسان، مما يسمح له بالبقاء في الجسم لفترات طويلة بأمان. يُستخدم جل ألجينات الكالسيوم بشكل شائع في جراحات تكبير الثدي والأرداف، بالإضافة إلى تطبيقات أخرى في جراحات التجميل.
عامل الانسداد الألجيناتي
علاج الأورام بالتدخل
توفر الجينات، باعتبارها مادة صمية، مزايا واضحة مقارنة بالمواد الأخرى شائعة الاستخدام مثل إسفنجة الجيلاتين، وجزيئات كحول البولي فينيل (PVA)، والكريات المجهرية الأكريليكية (TAGM). إنه أكثر استقرارًا وأمانًا وأسهل في التشغيل. تم استخدام الكريات المجهرية الجينية كعوامل صمية في العلاجات التداخلية منذ عام 2002. وفي الوقت الحالي، اعتمد أكثر من 20 مستشفى من المستوى الثالث في مدن مثل قوانغتشو، وتيانجين، وشانغهاي، ويانتاي هذه الطريقة، فنجحت في علاج عشرات الآلاف من المرضى، وخاصة في علاج سرطان الكبد والأورام النسائية، مما أظهر إمكاناتها الواعدة.
وقف النزيف الانسدادي
تتمتع الكريات الدقيقة من الألجينات بفعالية عالية في وقف النزيف الشرياني، حيث تقدم نتائج مهمة في سيناريوهات النزيف المختلفة، بما في ذلك:
النزيف الحاد الناتج عن الإصابات الرضحية مثل تمزق الكبد والطحال، ونزيف الأنف، وتمزق الرحم والنزيف، وارتخاء الرحم.
النزيف المرتبط بالورم، مثل تمزق الكبد، وتمزق الورم الدموي الكبدي، ونزيف دوالي المريء، يتم علاجه غالبًا بطرق وقف النزيف التدخلية.
الانصمام لعلاج سلس البول
يُعد سلس البول شائعًا بين النساء الأكبر سنًا بسبب ارتخاء العضلة العاصرة الإحليلية وتدهور مرونة الغشاء المخاطي الإحليلي مع التقدم في السن، حيث يصيب 40-50% من النساء. تنطوي الجراحة التقليدية على خطر الإفراط في التصحيح، مما يؤثر على التبول. يوفر قسطرة الألجينات المجهرية حلاً أكثر أمانًا ومرونة لسلس البول، مع قوة قسطرة قابلة للتعديل لتلبية احتياجات العلاج الفردية.
مادة سقالة الخلايا الألجيناتية
مادة غشاء الكبسولة الدقيقة للكبد الاصطناعي الحيوي
رغم أن زراعة الكبد الموضعية لا تزال العلاج الأكثر فعالية لفشل الكبد الحاد، إلا أن نقص المتبرعين بالأعضاء يُمثل تحديًا كبيرًا. لا يزال نظام دعم الكبد الاصطناعي الحيوي وزراعة الخلايا الكبدية لعلاج فشل الكبد الحاد في مراحله الأولى من البحث، لكنهما يُظهران إمكانات هائلة. تُغلّف الكبسولات الدقيقة، التي تستخدم الألجينات كمادة غشائية، خلايا كبدية وظيفية مشتقة من الحيوانات. يدعم هذا النظام وظائف الكبد من خلال الدورة الدموية خارج الجسم، مما يُساعد على إطالة عمر المريض وتوفير وقت إضافي لتأمين عملية زراعة كبد مناسبة.
مادة غشاء العزل المناعي لزراعة الخلايا
تحافظ زراعة الخلايا المغلفة بالكبسولات الدقيقة على وظائف الخلايا من خلال الحفاظ على نشاطها. ويعتمد نجاح هذه الزراعة بشكل كبير على تطوير غشاء عزل مناعي فعال. تلعب ألجينات الصوديوم دورًا أساسيًا كمادة تغليف دقيقة. على سبيل المثال، يمكن استخدام زراعة جزر البنكرياس لعلاج داء السكري من النوع الأول، بينما توفر زراعة خلايا الكرومافين الكظرية البقرية علاجات محتملة للألم المزمن ومرض باركنسون. تخضع خلايا دماغ الخنازير المغلفة بالكبسولات الدقيقة، والتي طُوّرت في نيوزيلندا، لتجارب سريرية من المرحلة الثانية (ب) من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لعلاج مرض باركنسون، كما تخضع جزر البنكرياس المغلفة بالكبسولات الدقيقة من اليابان لتجارب من المرحلة الثانية من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لعلاج داء السكري.
مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد لهندسة الأنسجة
في هندسة أنسجة العظام والغضاريف، يجب تشكيل مواد السقالة لدعم نمو الأنسجة الجديدة عند إدخال الخلايا البذرية. وقد مكّن التقدم السريع في تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من إنشاء سقالات بأشكال وتصاميم متنوعة. وقد أظهرت ألجينات الصوديوم، إلى جانب مواد مثل PLGA وPCL وPLLA والكولاجين والألياف الحريرية، إمكانات واعدة في الطباعة ثلاثية الأبعاد لهندسة الأنسجة. ومع ذلك، فإن الشوائب الموجودة في ألجينات الصوديوم، مثل البروتينات والبوليفينولات والسموم الداخلية، المستخرجة من الطحالب البنية البحرية، تُشكل تحديات في التوافق الحيوي وتحد من التطبيقات السريرية. تميل هذه الشوائب إلى تكوين مركبات مع عديدات السكاريد من خلال التفاعلات الكهروستاتيكية، مما يُصعّب التخلص من البروتينات والسموم الداخلية بفعالية.
