کوی دانش - kooy

"نوارچسب بافت" جدید را می توان برای ترمیم قلب های آسیب دیده به کار بست

"نوارچسب بافت" جدید را می توان برای ترمیم قلب های آسیب دیده به کار بست
09 شهریور
16:15 1394
مهندسان دانشگاه تورنتو به تازگی سرهم بندیِ بافت قلبی را به راحتی آب خوردن انجام دادند. تیم محققان مزبور داربست زیست سازگاری را خلق کرده اند که با استفاده از آن برگه هایی از سلول های تپنده قلب را می شود همانند چسبِ پارچه ای به همدیگر چسباند.

تصویر فوق: این شکل نشان می دهد که چگونه میله های T مانندی که روی یک لایه از داربست بافت قرار دارند از میان سوراخ های موجود در لایه دوم عبور می کنند. این مکانیسم، مشابه قلاب ها و حفره هایی است که برای بستن نوارچسب پارچه ای از آن استفاده می شود.

پرفسور میلیسا رادیسیک که هدایت این پروژه را به عهده داشته می گوید: "یکی از مزیت های اصلی این شیوه راحتی استفاده از آن است. حال می توانیم ساختارهای بافت بزرگتر را دقیقا قبل از اینکه نیاز به آنها وجود داشته باشد بسازیم و خیلی ساده هم آنها را از هم باز کنیم. من شخصا هیچ تکنیک دیگری را نمی شناسم که این توانایی را در اختیار بگذارد."

پرورش سلول های ماهیچه قلب در آزمایشگاه البته کار جدیدی نیست. مشکل اینست که در اکثر مواقع این سلول ها شباهتی با سلول های موجود در بدن ندارند. سلول های واقعی قلب در محیطی رشد می کنند که پر از داربست های پروتئینی و سلول های پشتیبان است که در شکل دهی به این سلول ها وتبدیل سازی شان به ماشین های تپنده طولانی مدت نقش دارند. در مقابل، سلول هایی که در آزمایشگاه پرورش داده می شوند غالبا فاقد این پشتیبانی ها هستند و بی شکل و ضعیف می باشند. رادیسیک و تیم محققان همراه وی تمرکز خود را بر روی مهندسی زیست محیط های مصنوعی گذاشتند که تقلیدی از محیط سلول ها در بدن بوده و در نتیجه سلول های قوی تر و سفت تری را درست می کنند. 

دو سال پیش، رادیسیک و تیم محققان همراه وی یک Biowire یا سیم زیستی را ابداع نمودند که با استفاده از آن سلول های قلب همانند تار ابریشم رشد کرده و تقلیدی از شیوه رشد فیبرهای ماهیچه ای واقعی در قلب است. بویانگ ژانگ، دانشجوی پی اچ دی در لابراتوار رادیسیک می گوید: "اگر فیبر را به صورت ساختار 1 بعدی تصور کنید، مرحله بعدی آنست که  ساختار دو بعدی ساخته شود و سپس این دو را داخل ساختاری سه بعدی سر هم کنیم."  ژانگ و مایلز مونتگومری دیگر دانشجوی پی اچ دی شاغل در این لابراتوار نویسندگان تحقیق اخیر بوده اند که در ساینس ادونسز به چاپ رسیده است.

ژانگ و همکاران وی از پلیمر ویژه ای به نامPOMaC  برای خلق شبکه 2 بعدی استفاده کردند تا بیشتر سلولها  امکان رشد در اطراف این شبکه را داشته باشند. شبکه مزبور یک جورهایی شبیه شش ضلعی کندو می ماند، با این تفاوت که سوراخ های آن چندان متقارن نیستند، بلکه در یک طرف نسبت به طرف دیگر کشیدگی بیشتری دارند. به این ترتیب تمپلیتی بوجود می آید که باعث می شود سلول ها در امتداد هم قرار بگیرند. وقتی سلول های ماهیچه ای قلب به واسطه جریان برق برانگیخته می شوند با هم تماس پیدا کرده و پلیمر منعطف خم می شود.

سپس محققان میله های تی مانندی را بر فراز خانه های شش ضلعی متصل نمودند. هنگامی که ورقه دوم بالای اولی قرار داده می شود این میله ها همانند قلاب های ریزی عمل می کنند و  از میان سوراخ های شش شلعی رد شده و در محل محکم می شوند. کانسپت مزبور همانند قلاب های پلاستیکی و حلقه های نوارچسب  می ماند که می توان آنرا تشبیه به تیغ هایی کرد که گیاهان برای بستن تخم های خود به حیوانات در حال عبور و مرور استفاده می کنند.

 شگفت آور است اما ورق های سرهم بندی شده تقریبا بلافاصله شروع به کار می کنند. رادیسیک می گوید: "به محض قراردادن ورق ها روی همدیگر، آنها می تپند و وقتی محرک میدانی الکتریکی را نیز اضافه می کنیم ضربان ورق ها به صورت همزمان رخ می دهد." تیم محققان بافت های لایه لایه ای تا سه برگه ضخامت را در پیکربندی های مختلف از جمله چهارخانه های ریز ایجاد کرده اند.

هدف نهایی پروژه، ساخت یک بافت مصنوعی است که بتوان از آن برای ترمیم قلب آسیب دیده کمک گرفت. ماهیت مولکولی این فناوری، سفارشی سازی پیوندها را به ازای هر بیمار ممکن می سازد. رادیسیک می گوید: "اگر چنین بلوک های سازنده کوچکی را در اختیار داشته باشیم می توانیم بافت را دقیقا هنگام جراحی و به اندازه لازم بسازیم". داربست پلیمری، زیست تجزیه پذیر است، به این معنا که ظرف چند ماه به تدریج تجزیه شده و جذب بدن می شود. 

 بهتر از همه آنست که این تکنیک محدود به سلول های قلب نمی باشد. رادیسیک می گوید: "در این کار تحقیقی از سه نوع سلول مختلف استفاده کردیم، یکی سلول های قلب، دیگری فیبروبلاست و سومی سلولهای آندوتلیال، اما به لحاظ مفهومی هیچ محدودیتی از نظر نوع سلول ها وجود ندارد." سایر محققان می تونند از داربست برای ساختن سازه های لایه لایه ای استفاده کنند که بافت های متفاوتی از جگر گرفته تا شش را تقلید می کنند. این بافت های مصنوعی را می توان برای آزمودن داروهای جدید در زیست محیط واقع گرا استفاده کرد.

افزون بر این ها، توانایی سرهم بندی و بازکردن بافت های مذکور دانشمندان را قادر می سازد تا اطلاعات مفصل بیشتری را در مورد پاسخ سلول ها بدست بیاورند. رادیسیک ادامه می دهد: "می توان لایه میانی را بیرون کشیده و شکل سلول های روی آن را بررسی کرد. سپس از مولکولی استفاده کرده و تمایز یا تکثیر یا هر حالت دلخواهی را بر روی سلول های همان لایه اعمال نمود و مجددا آنرا در جای خودش قرار داد و تعامل آنرا با لایه های باقی مانده مشاهده کرد."

 گام بعدی آنست که عملکرد سیستم در واقعیت مورد آزمون قرار بگیرد. رادیسیک و تیم همکاران وی با محققان پزشکی دست همکاری داده اند تا آزمایشات کاشتی را طراحی نمایند که این پروژه را یک گام دیگر به مرحله بالینی نزدیک تر کند.

تصویر انیمیشنی از شبکه شش ضلعی مانند را می توانید در این لینک مشاهده کنید:

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


کشف راهی برای حذف مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در باکتری ها

کشف راهی برای حذف مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در باکتری ها

در حال حاضر، باکتریِ مقاوم در برابر آنتی بیوتیک (MRSA) در طول سال باعث مرگ هفتصد هزار نفر می شود. دانشمندان نگران این موضوع هستند که این آمار در سال 2050 به رقم هولناک ده میلیون نفر در سال برسد. در این بین دانشجویی 25 ساله از دانشگاه ملبورن بنام خانم «شو لام» باور دارد که راه حل را یافته است. او توانست راهی را کشف کند که مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها در باکتری ها را از بین ببرد و اینکار را بدون استفاده از آنتی بیوتیک ها انجام داده است. وی با موفقیت کامل یک مشکل بزرگ در تست های آزمایشگاهی را با استفاده از یک «پلیمرِ ستاره ای شکل» که باعث شکاف در سلولها می شود، برطرف کرده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
گرافن سه بعدی با کاربردهای زیستی

گرافن سه بعدی با کاربردهای زیستی

تصور کنید که ایمپلنتهای استخوانی آینده از ذرات ریزی از گرافن که با هم جوش خورده اند و به ماده ای جامد تبدیل شده اند، ساخته شوند! این مهم بر اساس مطالعه ای که توسط دانشمندان دانشگاه رایس انجام گرفته امکانپذیر است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
خطر رژیمهای غذایی ناسالم در طول بارداری بر جنین

خطر رژیمهای غذایی ناسالم در طول بارداری بر جنین

تحقیق جدیدی که مسئولیت آنرا دانشمندان کینگ کالج لندن و دانشگاه بریستول برعهده داشتند مشخص کرد که رژیمهای پرچرب و پرقند در طول بارداری با بروز علائم اختلال کم توجهی (ADHD) در کودکان مرتبط است. این مطالعه در ژورنال Child Psychology and Psychiatry منتشر گردیده و اولین مطالعه در نوع خود است که بیان می کند مشکلات رفتاری کودک و همچنین اختلال کم توجهی و بیش فعالی بخاطر تاثیر مستقیم رژیم غذایی ناسالم مادر مخصوصاً در زمان بارداری است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
ساخت رگهای خونی جدید با یک ژل تزریقی

ساخت رگهای خونی جدید با یک ژل تزریقی

محققان موفق شدند طی یک درمانِ آزمایشی در موشهای مبتلا به دیابت، رگهای جدیدی را تولید کنند. این درمان در نهایت می تواند به افرادی که به بیماریهای عروقی مبتلا هستند، امیدهای تازه ای بدهد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
صبحانه، نهار وشام در یک بطری!

صبحانه، نهار وشام در یک بطری!

سویلنت 2 هم صبحانه است، هم نهار و هم شام، آنهم بصورت یک نوشیدنی. «سویلنت کافی اِست» برای تامین کافئین و داشتن طعم شکلات، در خودش کمی قهوه دارد. 20 درصد از آنرا ماکروناترینت تشکیل شده تا مواد مغذی روزانه شما را تامین کند. همچنین با اضافه کردن روغنهای موجود در برگه هلو، عصاره های سویا و آمینو اسیدهای موجود در چای سبز در نهایت معجونی برای صبحانه شما آماده می کند که با انرژی فوق العاده صبح خود را آغاز کنید.

مطالعه متن کامل
SynDaver Patient جایگزینی مناسب برای جسدهایی که کاربرد پزشکی دارند

SynDaver Patient جایگزینی مناسب برای جسدهایی که کاربرد پزشکی دارند

بافت های SynDaver Patient برخلاف جسد واقعی، هم شبیه بافت های انسان زنده است و هم کارکردی مشابه آن را نشان می دهد. احتمالا شما اطلاعی از قیمت اجساد نداشته باشید، مگر اینکه کارمند دانشکده پزشکی بوده و یا در آزمایشگاه تحقیقاتی کار کنید. اما اگر قرار بود که از این آمار و ارقام اطلاع داشته باشید می دانستید که قیمت اجساد از هیچ تا حتی گاهی 10 هزار دلار متغیر است. افزون بر قیمت خود جسد، هزینه های حمل و نقل و در دسترس قرار دادن را نیز باید در نظر بگیرید، تازه نیازمند تسهیلات نگهداری ویژه و کارمند هم هستید و این نکته را نیز باید درنظر داشته باشید که اجساد فقط یکبار قابل استفاده هستند. به همین خاطر SynDaver Labs چند سالی است که مشغول ساخت اجساد انسانی ترکیبی فراواقعی و اعضای بدن شده است. آخرین محصول شرکت یادشده نیز بیش از آنکه جسد باشد بیشترشبیه بیماری زنده است.

مطالعه متن کامل
اسکیت‌بورد الکتریکی مونولیت Monolith در چرخ‌های خود موتور دارد.

اسکیت‌بورد الکتریکی مونولیت Monolith در چرخ‌های خود موتور دارد.

امروزه شاهد اسکیت‌بوردهای الکتریکی متنوعی هستیم. با این وجود اکثر آنها با سیستم مشابهی کار می‌کنند: موتوری که زیر تخته کار گذاشته شده است و یک یا دو چرخ را توسط تسمه حرکت می‌دهد. اما طراحان شرکت کالیفرنیایی اینبورد اسپورت (Inboard Sports) در حال تغییر این سیستم هستند. مونولیت مدعی ساخت اولین اسکیت‌بورد دنیاست که در چرخ‌های عقب موتور دارد.

مطالعه متن کامل
خطر بزرگ زلزله کالیفرنیا ارتباط بین گسل های Calaveras و Hayward از احتمال خطر زلزله های بزرگ تر در آینده خبر می دهند.

خطر بزرگ زلزله کالیفرنیا ارتباط بین گسل های Calaveras و Hayward از احتمال خطر زلزله های بزرگ تر در آینده خبر می دهند.

لرزه شناسان بسیاری بر این باورند که گسل های کالاوراس و هایوارد در واقع به هم پیوسته هستند، بدین معنی که ایجاد کوچکترین گسیختگی در یکی، باعث تحریک دیگری به فعالیت لرزه ای می شود. فعالیت لرزه ای که حتی می تواند از همه زمین لرزه های قبلی ثبت شده هم فراتر رود. اخیرا پژوهشگران با نقشه برداری ژئوفیزیکی از پایانه جنوبی گسل هایوارد، دریافتند این گسل حدود 15 کیلومتر از محل تلاقی با گسل کالاوراس به زیر آن خزیده است؛ در حالی که قبلا این دو گسل مستقل از هم تصور می شدند، اکنون ارتباط آن ها با یکدیگر آشکار شده است.

مطالعه متن کامل
استودیوی shinslab iisac  و طراحی عبادتگاه کلیسای "نورِ زندگی" با استفاده از چوب

استودیوی shinslab iisac و طراحی عبادتگاه کلیسای "نورِ زندگی" با استفاده از چوب

عبادتگاه "نور زندگی" که در میانه روستایی که ساکنانش مبلغان مذهبی بازنشسته هستند، جای دارد، توسط استودیوی کره ای shinslab iisac طراحی شده و داخل کوه بُری در گاپیونگ نزدیک سئول در کره جنوبی قرار دارد. پروژه مذکور متعلق به جامعه پروتستان ها و مشایخی های وابسته به کلیسای grace بوده و به عنوان مکانی برای تعمق و دعا در تمامی روزهای هفته درنظرگرفته شده است.

مطالعه متن کامل
ابزاری جدید و کاربردی برای دوچرخه سواران

ابزاری جدید و کاربردی برای دوچرخه سواران

اگر تجربه ای حتی اندک با ابزار صنعتی داشته باشید احتمالا آچارها و پیچهای «آلِن» را می شناسید. این نوع پیچها بدلیل شکل خاص خود، فشردگی بیشتری در محل اتصال بین دو قطعه ایجاد می کنند و در نهایت بخاطر آنکه محل قرارگیری آچار، داخل پیچ تعبیه شده، با یک طراحی درست می توان کل پیچ را داخل قطعه قرار داد و درنهایت، پس از نصب پیچ و اتصال قطعات، سطحی صاف و بدون برآمدگی را شاهد بود. همین خصوصیت ها باعث شده تا در بسیاری از لوازم تولیدی از این پیچها و آچارها استفاده شود. در طرحی جدید، طراحان خوش ذوق با ترکیب این آچار و «آچار زنجیر» ابزاری بسیار کارآمد را برای دوچرخه سواران طراحی کرده اند که در ادامه آنرا به شما معرفی می کنیم. با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل