تحول سلول درمانی با کمک یک میکروژل سه بعدی
به گزارش بازار مقاله، یک کشت سلولی سه بعدی جدید به محققان امکان می دهد تا بررسی نمایند که چگونه فشار مکانیکی بر سلول های بنیادی تاثیر می گذارد و به پزشکی ترمیمی و سلول درمانی کمک می نماید.
به گزارش بازار مقاله به نقل از ایسنا، دانشمندان یک پلت فرم کشت سلولی سه بعدی جدید ساخته اند که از ذرات میکروژل متخلخل و نرم ساخته 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 شرایط متعدد در رابطه با نحوه رفتار سلول های بنیادی مطالعه کنند و حتی بر رفتار آنها تاثیر بگذارند. پلت فرم آنها می تواند پیشرفت هایی را در حوزه پزشکی ترمیمی، مهندسی بافت و پژوهش در رابطه با بیماری ها بهمراه داشته باشد.
به نقل از ادونسد ساینس نیوز، این پلت فرم معروف به «3D-PRESS» می تواند تولید تعداد زیادی سلول بنیادی را تسهیل ببخشد و در نهایت، کارآیی و اثربخشی سلول درمانی های متعدد را افزایش دهد که شامل معرفی سلول های جدید به بیماران برای مبارزه با صدمه یا بیماری است.
سلول های بنیادی به لطف دو خصوصیت کلیدی خود، در حوزه پزشکی ترمیمی کاربرد دارند. اول اینکه آنها خودشان تجدید می شوند؛ به این مفهوم که می توانند سلول های بیشتری را مشابه خود ایجاد کنند. دوم اینکه سلول های بنیادی می توانند از راه 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 همینطور برای ترمیم بعد از صدمه ضروری هستند. در پزشکی ترمیمی، سلول های بنیادی را میتوان معرفی و هدایت کرد تا به سلول های خاصی تبدیل شوند و برای بازسازی و ترمیم بافت هایی که صدمه دیده اند یا تحت الشعاع 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 حوزه پزشکی ترمیمی است چونکه در آنجا می توانند از ترمیم و بازسازی بافت های صدمه دیده حمایت کنند. بعنوان مثال، میتوان از آنها برای تبدیل سلول های بنیادی به غضروف یا استخوان با هدف درمان جراحات یا بیماری های 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 بشدت 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، چونکه 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 استفاده از روش های کم تهاجمی مستقیما به بدن تزریق شوند.
وی افزود: به صورت مشابه، چارچوب های ریز حاوی سلول های بنیادی یا عوامل ترشح شده آنها را میتوان برای کنترل واکنش ایمنی مورد استفاده قرار داد. این چارچوب های مقیاس میکرو را میتوان با استفاده از میکروژل های متخلخل ایجاد کرد که قادر به حفاظت 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 بعنوان عوامل قابل برنامه ریزی درنظر گرفته می شوند چونکه خصوصیت های آنها را میتوان با اصلاح مواد زیستی که از آنها ساخته شده اند، تنظیم کرد.
اییسان اظهار داشت: بعنوان مثال، مولکول های زیستی را میتوان 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 حوزه پزشکی ترمیمی و پیوند سلول های بنیادی تبدیل میکند.
هنوز چالش های زیادی در ارتباط 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 چونکه سلول ها به شکل انفرادی اغلب رفتار متفاوتی دارند و همین مساله، 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 ساخته 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 ساخته شده است که به محققان امکان می دهد تا نحوه واکنش سلول های بنیادی به نیروهای مکانیکی را در لحظه مشاهده کنند.
محققان پیشبینی می کنند که تحقق این کاربردها حداقل پنج سال طول خواهد کشید. در این مدت، آنها قصد دارند پلت فرم را بهبود ببخشند تا بتواند سلول های بنیادی بیشتری را در بر بگیرد. این خصوصیت جهت استفاده از آن در سلول درمانی ضروری می باشد. 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.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان بازارمقاله در مورد این مطلب