تحول سلول درمانی با کمک یک میکروژل سه بعدی
وب کنفرانس: یک کشت سلولی سه بعدی جدید به محققان امکان می دهد تا بررسی نمایند که چگونه فشار مکانیکی بر سلول های بنیادی تأثیر می گذارد و به پزشکی ترمیمی و سلول درمانی کمک می نماید.
به گزارش وب کنفرانس به نقل از ایسنا، دانشمندان یک پلت فرم کشت سلولی سه بعدی جدید ساخته اند که از ذرات میکروژل متخلخل و نرم تولید شده است و می تواند اثرات فشار وارده بر سلول های بنیادی را تقلید کند. این پلت فرم به محققان امکان می دهد تا در وضعیت مختلف درباره ی نحوه رفتار سلول های بنیادی مطالعه کنند و حتی بر رفتار آنها تأثیر بگذارند. پلت فرم آنها می تواند پیشرفت هایی را در عرصه پزشکی ترمیمی، مهندسی بافت و پژوهش درباره ی بیماریها به همراه داشته باشد.
به نقل از ادونسد ساینس نیوز، این پلت فرم موسوم به «3D-PRESS» می تواند تولید تعداد زیادی سلول بنیادی را تسهیل ببخشد و در نهایت، کارآیی و اثربخشی سلول درمانی های مختلف را افزایش دهد که شامل معرفی سلول های جدید به بیماران برای مبارزه با لطمه یا بیماری است.
سلول های بنیادی به لطف دو خاصیت کلیدی خود، در عرصه پزشکی ترمیمی کاربرد دارند. اول اینکه آنها خودشان تجدید می شوند؛ به این معنا که می توانند سلول های بیشتری را مشابه خود ایجاد کنند. دوم اینکه سلول های بنیادی می توانند بوسیله فرآیندی به نام «تمایز سلولی» به تعداد زیادی از سلول های دیگر تبدیل شوند. آنها تنها سلول های بدن هستند که توانایی طبیعی را برای انجام دادن این کار دارند.
سلول های بنیادی که در بیشتر بافت های بدن یافت می شوند، برای حفظ بافت و همین طور برای ترمیم بعد از لطمه ضروری هستند. در پزشکی ترمیمی، سلول های بنیادی را می توان معرفی و هدایت کرد تا به سلول های خاصی تبدیل شوند و برای بازسازی و ترمیم بافت هایی که لطمه دیده اند یا تحت تأثیر بیماری هستند، مورد استفاده قرار بگیرند.
«برنا اوزکاله ادلمان»(Berna Özkale Edelmann)، دانشیار «دانشگاه فنی مونیخ»(TU Munich) اظهار داشت: یکی از مهم ترین کاربردهای سلول های بنیادی با مواد قابل برنامه ریزی در مقیاس میکرو، در عرصه پزشکی ترمیمی است برای اینکه در آنجا می توانند از ترمیم و بازسازی بافت های لطمه دیده حمایت کنند. به عنوان مثال، می توان از آنها برای تبدیل سلول های بنیادی به غضروف یا استخوان با هدف درمان جراحات یا بیماریهای دژنراتیو مانند آرتروز بهره برد.
یکی از اشکالات سلول های بنیادی، معرفی آنها به بدن بیمار بدون ایجاد واکنش ایمنی است که می تواند توانایی ترمیم را در آنها به شدت کم کند. «نرگیشان اییسان»(Nergishan İyisan) از محققان این پروژه اظهار داشت: مواد قابل برنامه ریزی در مقیاس میکرو به تجهیزات ضروری برای پیوند سلول های بنیادی تبدیل گشته اند، برای اینکه از سلول ها در مقابل شرایط سخت مانند حملات ایمنی و کمبود مواد مغذی محافظت می کنند. آنها نقش یک پوسته محافظ را دارند و به سلول های بنیادی کمک می کنند تا زنده باشند، در جای خود باقی بمانند و با بافت های اطراف یکپارچه شوند. علاوه بر این، اندازه کوچک میکرومواد کمک می نماید تا آنها با بهره گیری از روش های کم تهاجمی مستقیما به بدن تزریق شوند.
وی اضافه کرد: بطور مشابه، چارچوب های ریز حاوی سلول های بنیادی یا عوامل ترشح شده آنها را می توان برای کنترل واکنش ایمنی مورد استفاده قرار داد. این چارچوب های مقیاس میکرو را می توان با بهره گیری از میکروژل های متخلخل ایجاد کرد که قادر به صیانت از سلول های بنیادی هستند، به بدن بیمار وارد می شوند و آنها را مخفیانه از واکنش ایمنی بیمار عبور می دهند. چارچوب های مقیاس میکرو مانند حامل های کوچک و قابل برنامه ریزی برای سلول های بنیادی عمل می کنند و امکان کشت سه بعدی سلول هایی را فراهم می آورند که با بدن بسیار سازگار هستند. چارچوب های مقیاس میکرو به عنوان عوامل قابل برنامه ریزی درنظر گرفته می شوند برای اینکه خاصیت های آنها را می توان با اصلاح مواد زیستی که از آنها تولید شده اند، تنظیم کرد.
اییسان اظهار داشت: به عنوان مثال، مولکول های زیستی را می توان برای افزایش چسبندگی سلولی اضافه کرد یا عواملی را برای تقویت رشد و تمایز سلولی گنجاند. این تطبیق پذیری، میکروژل ها را به عوامل ضروری در عرصه پزشکی ترمیمی و پیوند سلول های بنیادی مبدل می کند.
هنوز چالش های زیادی در رابطه با کنترل رفتار سلول های بنیادی در محیط های سه بعدی وجود دارد. یکی از مسایل مهم، تنوع طبیعی در جمعیت سلول های بنیادی است برای اینکه سلول ها بصورت انفرادی اغلب رفتار متفاوتی دارند و همین مورد، دستیابی به نتایج ثابت را دشوار می کند.
این گروه پژوهشی، 3D-PRESS را برای ایجاد تحریک مکانیکی سلول ها در میکروژل ها طراحی کردند. محفظه فشار تولید شده با روش چاپ سه بعدی، فشار دقیق و قابل تنظیم را به سلول های بنیادی انفرادی اعمال می کند که درون میکروژل ها محصور شده اند. علاوه بر این، 3D-PRESS از یک ماده شفاف و زیست سازگار تولید شده است که به محققان امکان می دهد تا نحوه واکنش سلول های بنیادی به نیروهای مکانیکی را در لحظه ببینند.
محققان پیش بینی می کنند که تحقق این کاربردها حداقل پنج سال طول خواهد کشید. در طول این زمان، آنها قصد دارند پلت فرم را بهبود ببخشند تا بتواند سلول های بنیادی بیشتری را در بر بگیرد. این خاصیت جهت استفاده از آن در سلول درمانی ضرورت دارد. این گروه پژوهشی درحال همکاری نزدیک با گروههای علمی همچون پزشکان هستند تا به توسعه و آماده سازی درمان هایی کمک کنند که این پلت فرم را به کار می گیرند.
این پژوهش در مجله «Small Methods» به چاپ رسید.
منبع: webmeet.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب