بافتی که همچون سد در برابر عوامل بیماری‌زا عمل می‌کند

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از «تک اکسپلوریست»، محققان موفق به ساخت بافت‌هایی توسعه‌یافته شدند که امیدوار هستند این بافت‌های توسعه‌یافته، در آزمایشگاه‌ها شکل و عملکرد مناسبی داشته باشند. این بافت‌های توسعه‌یافته برای کاشت در بیماران کاربرد دارد و همچنین برای آزمایش‌های درمانی می‌توان از آن استفاده کرد. محققان در تعجب هستند که چگونه بافت‌ها و اندام‌ها در سایزهای مختلف از کره سلولی رشد می‌کنند. محققان راز نهفته در مکانیک بافت‌های جنینی را بررسی کردند. این بافت‌های جنینی بسته به نیروهای وارده بر آن‌ها رفتار مایعی چسبناک مانند سیال و الاستیک جامد مانند از خود نشان می‌دهد.

سلمان ساکار، استادیار مهندسی مکانیک و گروه تحقیقاتی او از دانشگاه «EPFL» تصمیم گرفتند که از رئولوژی مکانیکی خوشه‌های سلولی برای بافت‌های مهندسی با مورفولوژی پیچیده استفاده کنند. مهندسان بیولوژیکی روی بافت‌های حیوانات مطالعاتی انجام دادند تا از مهندسی ماکت‌ها برای داروهای احیاکننده و غربالگری داروها استفاده کنند.

ساکار می‌گوید می‌خواهیم نشانه‌های مکانیکی مناسبی را برای سلول‌ها فراهم کنیم تا حالت مطلوب آن بافت‌ها با طرح اولیه بافت‌ها تطابق داشته باشد. آن‌ها به‌طور مکرر مشاهده کردند که سلول‌ها به دلیل ظهور تنش‌های سطحی تمایل دارند که بافت‌ها را به شکل کروی در بیاورند؛ بنابراین گروه ساکار برای درک بهتر اصول فیزیکی سلول‌های فردی و بافت‌های میکروساخت را مطالعه کردند. همچنین یافته‌های این تحقیقات در مجله «متریال ادوایس» منتشر شد.

مهندسان ابتدا آزمایش‌های ریزدستکاری روباتیک را برای مشاهده واکنش سلول‌ها به نیروهای درون ماتریس فیبری انجام دادند. ماتریکس فیبری ماده زمینه‌ای یا شبکه‌ای از گلیکو پروتئین‌ها و یاخته‌هاست که پیرامون یاخته‌ها را در بر می‌گیرد. برای این هدف، مهندسان میکرومحرکی مغناطیسی به اندازه سلول با کنترل از راه دور ساختند که قابلیت دارد در بافت‌ها عمل کند.

ساکار می‌گوید این پلت‌فرم‌ها به آن‌ها امکان می‌دهد شرایط بارگذاری را که سازماندهی سلول‌ها، تغییر می‌کند کشف کنند. همچنین وی افزود این آزمایش‌ها برای درک بیماری‌هایی مانند فیبروز و سرطان بسیار ضروری هستند. مهندسان دستگاه کپی دیجیتالی برای تعیین کمیت تنش‌های مکانیکی ایجاد شده توسط ریزمحرک ساختند. مهندسان با استفاده از آزمایش‌های اولیه توجه خود را به سمت کنترل تنش‌های سطحی پیش بردند.

«اپیتلیوم‌ها» بافت‌های بسیار محکمی هستند که از ساختار جنین و اندام‌ها محافظت می‌کند. همچنین مانند سدی در برابر عوامل بیماری‌زا عمل می‌کند. اپیتلیوم می‌تواند با بازسازی اتصالات سلولی به الاستیک، پلاستیک و چسبناک شود. محققان با استفاده از ریز ساخت، مکانیک محاسباتی، میکروسکوپ ورق نوری و پلتفرم ریز دستکاری روباتیک نشان می‌دهند که ژل‌های کلاژن پوشیده شده با ورقه اپیتلیال را می‌توان با استفاده از نیروهای مکانیکی شکل داد.

یافته‌های محققان همچنین نشان می‌دهد که در بافت‌ها می‌توان تونلی حفر کرد و این بافت‌ها توسط سلول‌های اطراف تثبیت می‌شوند تا به‌طور مصنوعی شبکه‌های سیال را ایجاد کنند.

انتهای پیام/پ