نقش پای مارمولک در کشف اسرار غضروف انسان

پاهای چسبناک نوعی مارمولک به نام "گکو"(Gecko) می‌تواند کلید پرده برداری از رموز یکی از اسرارآمیزترین اعضای بدن انسان یعنی غضروف باشد.

کد خبر: ۱۲۴۹۷۵۴

تاریخ: ۱۴ تير ۱۳۹۹ - ۱۴:۳۰

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از آی‌ای، "گکو" که یک نوع مارمولک است، یکی از گونه‌های مورد توجه است، نه فقط به دلیل اینکه از گونه‌های در معرض خطر انقراض است و رنگ پوست جذابی دارد، بلکه به این دلیل که چیزی بیش از اینها در یک گکو وجود دارد و آن هم، پاهای چسبناک این موجود است.
طبق گفته محققان دانشگاه "دلاور"(Delaware)، پاهای چسبناک گکو به شناخت ما از عملکرد داخلی غضروف انسان کمک می‌کند و می‌تواند برای تعویض غضروف در انسان مفید باشد.

این موضوع بسیار قابل توجه است، زیرا غضروف یک ماده مرموز در بدن انسان است و نزدیک به یک قرن است که خواب را از چشمان دانشمندان ربوده است.

اکنون دانشمندان می‌گویند پاهای چسبناک گکو ممکن است پرده از اسرار غضروف بردارد.

اخیراً انگشتان چسبناک این خزنده کاریزماتیک الهام بخش اختراعات گسترده‌ای بوده است که از میان آنها می‌توان به نسل جدید لباس‌های شبیه به سوپرمن اشاره کرد که به سربازان آمریکایی کمک می‌کند تا از دیوارها بالا بروند.

"دیوید بوریس" دانشیار مهندسی مکانیک از دانشگاه دلاور می‌گوید: هیچ چیزی در جهان مانند این[غضروف] وجود ندارد. این یک ماده خارق‌العاده است. ما از دهه ۱۹۳۰ در حال مطالعه آن هستیم و هنوز نمی‌دانیم که چه کاری انجام می‌دهد.

با این حال، "بوریس" و همکارانش برای شناخت بیشتر از غضروف گام برداشته‌اند و این بدان معنی است که ما در حال پیشروی به سمت مهندسی یک کلاس از اتصالات مصنوعی عالی هستیم که به عملکرد واقعی غضروف نزدیک می‌شوند.

غضروف یک بافت محکم و در عین حال انعطاف پذیر است که فضای بین استخوان‌ها را پر می‌کند و مانند کوسن عمل می‌کند و باعث می‌شود استخوان‌ها یکدیگر را نسایند.

کاهش اصطکاک میان استخوان‌ها برای سلامت مفصل و دوری از دردهای مزمن مانند آرتروز که یک عارضه شایع در ۶۰ میلیون آمریکایی است، از وظایف مهم غضروف‌ها است.

"بوریس" می‌گوید: هنگامی که غضروف از بین می‌رود، شما نمی‌توانید راه بروید و درد شدیدی خواهید داشت.

جامعه پژوهشی مدت‌ها است که به وظیفه مهم روان کنندگی غضروف در مفاصل توجه دارد، اما این سؤال که این ماده چگونه به این روان‌کاری دست می‌یابد، به شکل یک راز در دنیای علم باقی مانده است.

یکی از فرضیات این است که اصطکاک کم است، زیرا یک لایه نازک از مایع سینوویال(synovial) بین سطوح غضروف در مفصل وجود دارد که از برخورد استخوان با سطح غضروف جلوگیری می‌کند.

با این حال، این فرضیه یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های غضروف را توضیح نمی‌دهد: اینکه غضروف واقعا چسبنده است، اما به راحتی در مفاصل جابجا می‌شود و طیف کاملی از حرکات را دارد.

"بوریس" می‌گوید: خواص غیرمعمول بدون هیچ دلیلی در طبیعت شکل نمی‌گیرند. این احتمال که یک ماده فوق‌العاده روان کننده مانند غضروف نیز به طور تصادفی حائز چسبندگی غیرمعمول شده باشد، برای من ناچیز است. این ویژگی باید یک بخش مهم از داستان روانکاری غضروف باشد که احتمالا تاکنون هیچ کس به آن دقت نکرده است.

"بوریس" و همکارانش با کمک هزینه بنیاد ملی علوم آمریکا، در حال تحقیق در مورد این بخش از داستان غضروف‌ها هستند و با ساختن دستگاه‌های سفارشی برای انجام اندازه گیری‌های منحصر به فرد به دنبال دریافت راز چسبندگی غضروف‌ها هستند.

آنها تاکنون دریافته‌اند که غضروف به همان اندازه که پای گکو به سطوح دیگر می‌چسبد، به سطوح استخوان می‌چسبد که استاندارد طلایی طبیعت را برای چسبندگی سطحی نشان می‌دهد.

انگشتان پای گکو دارای میلیون‌ها موی میکروسکوپی است که هر کدام جداگانه عمل می‌کنند تا انگشتان به سطوح مختلف بچسبند. از طرفی تکه‌های درشت غضروف نیز دارای برآمدگی‌هایی است که به همان روش کار می‌کنند و یکی‌یکی به سطح یک غضروف دیگر در مفصل می‌چسبند.

این امر باعث ایجاد یک نوع مهر و موم بین دو سطح می‌شود و انواع مختلفی از تحمل فشار را ممکن می‌کند. فشار منفی، اتصالات را در کنار هم نگه می‌دارد، در حالی که فشار مثبت وزن بدن را پشتیبانی می‌کند و مایع روانکاری را از نشت در امان می‌دارد.

"بوریس" گفت: در موتور اتومبیل، باید سطوح را کمی جدا از هم نگه دارید تا روغن کاری شوند و این کار به طور مداوم انجام می‌شود. اما ما دائماً در حال حرکت نیستیم و به طور مداوم مفاصل خود را حرکت نمی‌دهیم. ما اغلب اوقات می‌نشینیم، بنابراین طبیعت به یک راه حل متفاوت برای روغن کاری مفاصل ما رسیده است.

"بوریس" کشف کرد که عمل مکیدن محکم بین دو قطعه غضروف، مسئول یکی دیگر از رازهای متفاوت بودن غضروف، یعنی شکاندن قولنج است. هنگامی که ما قولنج انگشتان دست یا مفاصل دیگر بدن را می‌شکنیم، به طور ناگهانی یک جدایی یا پارگی بین دو سطح بسیار چسبنده غضروف رخ می‌دهد.

"بوریس" و همکارانش تحقیقات خود را در مورد غضروف و همه رازهای موجود در مورد آن ادامه می‌دهند و این یافته‌ها جدیدترین موفقیت آنها و نتیجه کار ۱۰ ساله آنها است.