عبور از سرنوشت تلخ حیوانات آزمایشگاهی با ایده «جاودان‌سازی بافت‌های جانوری»/ با این طرح دیگر حیوانی نمی‌میرد

گروه استان‌های خبرگزاری آنا ـ حسین بوذری؛ هر بافت مجموعه‌ای از سلول‌های تخصص یافته است که کار معینی را انجام می‌دهند. بافت‌های بدن به چهار دسته اصلی به نام‌های پوششی، همبند یا پیوندی، عضلانی و عصبی تقسیم می‌شوند.

بافت‌های غضروفی، استخوانی و خونی بافت‌های همبند تخصص یافته محسوب می‌شوند. یادگیری جزئیات ساختمانی ارگان‌ها و اعضای مختلف برای فهم فعالیت فیزیولوژیک و تغییرات پاتولوژیک آنها ضروری است؛ بنابراین بافت‌شناسی نه‌تنها به عنوان علمی مستقل نمی‌تواند مطرح شود، بلکه بهتر است مرتبط با سایر شاخه‌های علم پزشکی و به‌عنوان یکی از پایه‌های اصلی علوم پایه پزشکی مورد توجه قرار گیرد. ابزار کار اصلی در زمینه بافت‌شناسی انواع میکروسکوپ‌ها است.

بیشتر بخوانید:

از تولید داروی استنشاقی تا ایده‌پردازی در حوزه آزمایشگاهی

روبات مسیریاب «تگ‌خوان» ساخته شد

ساخت دوچرخه برقی توسط پژوهشگران جوان

از قرن‌ها پیش، بشر درصدد یافتن راه‌حلی برای نگهداری اجساد و فسادناپذیر کردن آنها بوده تا برای پیشرفت علم کالبدشناسی که از پایه‌های اصلی علوم پزشکی است استفاده کند.

تلاش‌ دانشمندان برای نگهداری بافت‌ها در اواخر قرن نوزدهم با به‌کارگیری محلول فیکساتیو فرمالین به نتیجه رسید که با مشکلاتی مانند نگهداری دائمی بافت‌های فیکس شده  در فرمالین، خیس و بدبوبودن این بافت‌ها و نیاز به استفاده از دستکش و ماسک در هنگام تشریح آنها همراه بود.

ایده حفظ دائمی بافت‌های گیاهی و جانوری با استفاده از اشباع بافت‌ها

بنابراین آناتومیست‌ها همواره به فکر یافتن راهی برای تولید نمونه‌هایی خشک، پایدار و در عین حال انعطاف‌پذیر بوده‌اند که این فرضیه توسط دکتر گونتر وان هاگنز در سال‌های ۸۵-۱۹۷۸ عملی شد و پلاستینیشن نام گرفت.

نوامبر سال 1979 میلادی، گونتر وان هاگنز آناتومیست آلمانی تقاضای ثبت اختراعی در این کشور داد که ایده حفظ دایمی بافت‌های گیاهی و جانوری را با استفاده از اشباع بافت‌ها با رزین مصنوعی ارائه می‌کرد. بعدها او در آمریکا نیز حق ثبت کار روی حفظ بافت‌های زیستی با پلیمرها را به دست آورد. وان هاگنز در سال 1993 به انستیتو پلاستینیشن در هایدلبرگ آلمان پیوست.

این انستیتو با همکاری وان هاگنز نخستین نمایشگاه بدن‌های پلاستینه شده را در سال 1995 در ژاپن برگزار کرد و بیش از 3 میلیون بازدیدکننده را به سوی خود جلب کرد. پس از آن، نمایشگاه‌های مشابه متعددی در سراسر جهان برگزار شد.

امروزه پلاستینیشن به‌عنوان یک ابزار بسیار سودآور قادر است از خروج ارز برای خرید مولاژهای خارجی جلوگیری کند. با توجه به قیمت بالای مولاژ و کیفیت بهتر نمونه‌های پلاستینه شده، این نمونه‌ها می‌توانند جایگزین مناسبی برای مولاژ و نمونه‌های نگهداری شده در فرمالین باشند.

از قرن‌ها پیش، بشر درصدد یافتن راه‌حلی برای نگهداری اجساد و فسادناپذیر کردن آنها بوده تا برای پیشرفت علم کالبدشناسی که از پایه‌های اصلی علوم پزشکی است، استفاده کند.

از دیگر کاربردهای این روش کمک به تاکسیدرمی جانوران و تبدیل آنها به مدل‌هایی طبیعی برای آموزش دانشجویان دامپزشکی و علوم پایه است.

حیوانات آزمایشگاهی باید چه ویژگی‌هایی داشته باشند؟

حيوانات آزمايشگاهی مهم‌ترين ابزار در راستای آگاهی يافتن از مجهولات علوم بيومديكال سهم بسزایی دارند؛ چراکه از نظر اخلاقی ما نمی‌توانيم روش‌های نوين جراحی، آزمایش‌های دارویی، فرآورده‌های بيولوژيک، آرايشی و بهداشتی را بر روی انسان انجام دهيم.

در اين راستا تحقيقات خوب و مطمئن مرهون حيوانات سالم از نظر جسمی و روحی هستند و باید به بيماری‌های مشترک انسان و دام و سلامتی كاركنان توجه ويژه‌ای کرد. امروزه مصرف حيوانات آزمايشگاهی به‌عنوان شاخص در مقايسه امور پژوهشی كشورها با يكديگر انجام می‌شود.

«جاودان‌سازی بافت‌های جانوری با تکنیک پلاستینیشن به‌عنوان جایگزین تشریح در آزمایشگاه‌ها» از جمله طرح‌هایی است که با هدف به حداقل رساندن مرگ و میر حیوانات در آزمایش‌‌ها و در نهایت جلوگیری از آسیب رسیدن به محیط‌زیست است.

آناتومی نیز یکی از مهم‌ترین دروس پایه در علوم پزشکی است و دو سوم سرفصل‌های مصوب وزارت علوم در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی در بحث ریخت‌شناسی و اندام‌شناسی جانوران تعریف شده که به این منظور ما شاهد تشریح گسترده نمونه‌های جانوری در آزمایشگاه‌ها هستیم.

فرحناز مولوی رئیس باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد و مجری طرح در گفتگو با خبرنگار آنا با اشاره به ایده و طرح «جاودان‌سازی بافت‌های جانوری با تکنیک پلاستینیشن به‌عنوان جایگزین تشریح در آزمایشگاه‌ها» اهداف و انگیزه خود را از ورود به حوزه زیست‌شناسی و علوم پزشکی دغدغه کار روی بافت‌ها و اندام‌شناسی جانوران تشریح کرد.

مشروح گفتگوی خبرنگار آنا با فرحناز مولوی در پی می‌آید:

آنا: در راستای طرح «جاودان‌سازی بافت‌های جانوری با تکنیک پلاستینیشن به‌عنوان جایگزین تشریح در آزمایشگاه‌ها» چه راهکار یا ایده‌ای برای نهضت ساخت ایران دارید؟

مولوی: فساد و پوسیدگی در عین حال که فرآیندی حیاتی در طبیعت است، برای مطالعات موفولوژیکی، آموزشی و تحقیقاتی یک مانع محسوب می‌شود. آناتومی یکی از مهم‌ترین دروس پایه در علوم پزشکی و سایر رشته‌های وابسته و زیست‌شناسی است.

در این راستا همه‌ساله آزمایش‌های بسیاری سبب مرگ حیوانات زنده می‌شود. قوانین جاری در حمایت از حیوانات آزمایشگاهی به‌طور مداوم در حال تکمیل و اجرا در واحدهای دانشگاه آزاد اسلامی هستند و کمیته‌های اخلاق نیز به‌صورت جدی در این مباحث وارد شده‌اند تا جلو تشریح نمونه‌های جانوری را بگیرند.

بنابراین مشخص است که این سیستم آموزشی علاوه بر نقض قوانین حمایت از حیوانات، موجب آسیب‌های جدی به محیط زیست می‌شود. درد و رنج ناشی از این آزمایش‌ها، نیاز به نیروی انسانی ماهر، نداشتن نمونه‌های تازه، کمبود جسد، بوی نامطبوع مواد فیکساتیو، سالن‌های تشریح و ... موجب شده که روش‌ها و جایگزین‌هایی از قبیل این تکنیک، طراحی نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و مولاژهای پلاستیکی برای استفاده در آموزش و پژوهش ابداع و پیشنهاد شوند و به دلیل ارزش آموزشی بالایی که دارند می‌توانند به حذف تشریح جانوران کمک کنند.

مشکلی که با ایده «جاودان‌سازی بافت‌های جانوری» رفع می شود

این تکنیک برای کمک به نگهداری طولانی‌مدت بافت‌های زیستی به‌صورت خشک، بی‌بو، بادوام و غیرسمی، قابل لمس و برش‌گیری است.

در این روش آب و چربی که از عوامل اصلی فساد بافت هستند، از بافت‌ها خارج می‌شود و مواد قابل پردازش مانند گلیسیرین جایگزین آنها در بافت‌ها می‌شود و کمک می‌کند تا بافت‌ها شکل طبیعی خود را حفظ کنند.

با ساخت این گونه نمونه‌ها علاوه بر رعایت حقوق حیوانات موجب کاهش قابل ملاحظه هزینه‌ها از جمله تهیه جسد، مواد فیکساتیو، پرورش حیوانات آزمایشگاهی و نگهداری آنها و ... سبب حفظ محیط‌زیست می‌شود.

آنا: ایده شما چه مشکلی را رفع می‌کند و چرا ضرورت دارد؟

مولوی: همانطور که اشاره کردم آناتومی یکی از مهم‌ترین دروس پایه در علوم پزشکی است، دو سوم سرفصل‌های مصوب وزارت علوم در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی نیز در بحث ریخت‌شناسی و اندام‌شناسی جانوران تعریف شده که به این منظور ما شاهد تشریح گسترده نمونه‌های جانوری در آزمایشگاه‌ها هستیم.

بهترین روش آموزشی برای درک فضایی صحیح اندام و احشا برای دانشجویان پزشکی هم استفاده از جسد طبیعی انسان است.

نبود نمونه‌های تازه، کمبود جسد به‌دلیل مشکلات عرفی و قانونی موجود، بوی نامطبوع سالن‌‌های تشریح و مواد فیکساتیو از مشکلات استفاده از این روش‌های آموزشی است.

پلاستینیشن یک تکنیک بی‌نظیر برای نگهداری بافت‌هاست که طی آن آب و چربی بافت‌ها خارج و مواد فسادناپذیر مانند پلی استر و گلیسیرین جایگزین آب و چربی خارج شده می‌شوند.

نمونه‌های پلاستینه شده در پایان این تکنیک در لمس خشک، بی‌بو و بی‌ضرر هستند و شکل طبیعی خود را حفظ کرده‌اند و امکان نگهداری طولانی‌مدت این نمونه‌ها وجود دارد.

مراحل اجرای ایده «جاودان‌سازی بافت‌های جانوری»

این نمونه‌ها از لحاظ امکان رشد قارچ و باکتری نیز مورد آزمون قرار گرفته‌اند و مصون بوده‌اند؛ بنابراین در برابر نفوذ عوامل بیماری‌زا مقاوم هستند.

این نمونه‌ها انعطاف‌پذیر هستند و قابلیت برش‌گیری از تمام بافت‌ها وجود دارد، در نتیجه در امر آموزش، تشخیص و تحقیق بسیار مفید است و از هدررفت وقت و هزینه در واحدهای آموزشی به‌طور قابل ملاحظه‌ای جلوگیری می‌کنند.

آنا: مراحل اجرای ایده پیشنهادی خود را به تفکیک مشخص کنید و شرح دهید.

مولوی: نخست تثبیت(فیکساسیون): ترکیبات محلول فیکساتور شامل فرمالین، گلیسیرین، آب است و نمونه در این محلول غوطه‌ور می‌شود، دوم آبگیری(دهیدراتاسیون): پدیده‌ای است که براساس قانون انتشار رخ می‌دهد و به معنای جایگزین کردن آب بافت‌ها توسط یک حلال آلی است که این حلال استون است. نمونه‌ها پس از فیکساسیون در حمام استون قرار می‌گیرند، سوم چربی‌گیری: این مرحله هم توسط استون در دمای اتاق انجام می‌شود.

چهارم غوطه‌ورسازی در گلیسیرین: نمونه‌های آبگیری شده در مخلوط گلیسیرین و اتانول غوطه‌ور می‌شوند و در اتاقک خلأ قرار می‌گیرند. فشار خلأ واردشده به نمونه کمک می‌کند تا مخلوط گلیسیرین بهتر در بافت‌ها نفوذ کند.

پنجم پردازش: نمونه‌ها درون ظرفی پر از نشاسته و سیلیکاژل قرار می‌گیرند تا گلیسیرین اضافی به نشاسته‌ها به هم بچسبند، سپس نشاسته‌های اضافی را با جریان پرفشار هوا زدوده و در معرض نور خورشید و هوای تازه می‌دهیم. ششم استریل‌سازی: برای استریل‌سازی نمونه از آلودگی‌های احتمالی آن را به مدت یک روز تحت نور uv قرار می‌دهیم.

درباره تکنیک «پلاستینیشن» چه می‌دانید؟

لازم به ذکر است که در تمام مراحل آزمایش و اجرای این تکنیک، اجساد از مبدأ اخلاقی شامل لاشه‌های اهدایی توسط دانشجویان و محیط‌زیست تهیه و استفاده شده‌اند و به هیچ عنوان از نمونه زنده استفاده نشده است.

آنا: چند مورد از ایده‌های مشابه با ایده خود را با جستجو در پایگاه‌های اطلاعاتی (اینترنت، بازار، ارائه‌دهندگان خدمات و ...) نام برده و ویژگی‌ها، وجوه تمایز و نوآوری طرح پیشنهادی خود در مقایسه با موارد مشابه را ذكر کنید.

مولوی: تکنیک «پلاستینیشن» در سال 1985 توسط پروفسور گانتر وان هاگنز در هایدلبرگ آلمان ابداع شد. در این تکنیک پس از خروج آب و چربی از بافت‌ها، پلی استر رزین قابل پردازش جایگزین می‌شود.

این روش گرانقیمت و نمونه‌های نهایی بسیار سخت و غیرقابل انعطاف بوده و قابلیت برش‌گیری و جابه‌جایی احشا برای بررسی دقیق‌تر وجود ندارد.

این تکنیک به تجهیزات پیشرفته‌ای نیاز دارد که اجرای آن را مشکل‌تر می‌کند؛ اما در تکنیک فرآوری شده به‌دلیل استفاده حداکثری از گلیسیرین به‌جای پلی‌استر رزین، بافت‌ها کاملاً انعطاف‌پذیر هستند و اجرای آن احتیاجی به تجهیزات و مواد گرانقیمت ندارد.

آنا: درباره پلاستيون و اهميت آن در آموزش تشريح بیشتر توضیح دهید، برای حفظ طولانی‌مدت بافت انسان چه راهکارهایی وجود دارد؟

مولوی: بیشتر برنامه‌های درسی پزشکی برای آموزش آناتومی ماکروسکوپی به بدن انسان متکی هستند. طی 20 سال گذشته پلاستاسیون به وسیله‌ای مهم برای حفظ اعضای بدن برای نمونه‌های کاملاً جداشده یا برش‌های بدن تبدیل شده است.

چندین نکته مهم در مورد اهدای بدن با ملاحظات قانونی و اخلاقی برای حفظ طولانی‌مدت استفاده از جسد در آموزش و تهیه پلاستینات‌ها به‌عنوان یک ابزار آموزشی اضافی مورد بحث قرار خواهد گرفت.

سیلیکون S10 استاندارد طلایی در تهیه پلاستینات‌هاست. نکته مهمی که باید مورد احترام قرار گیرد، تهیه نمونه‌هاست؛ چراکه فقط باید قسمت‌های بدن یا قسمت‌های عالی بافتی کاملاً کالبدشکافی شده برای نمایش جنبه‌های خارق‌العاده آناتومی انسان انجام شود.

تکنیک «پلاستینیشن» سال 1985 توسط پروفسور گانتر وان هاگنز در هایدلبرگ آلمان ابداع شد. در این تکنیک پس از خروج آب و چربی از بافت‌ها، پلی استر رزین قابل پردازش جایگزین می‌شود.

تهیه مقاطع نازک، شفاف و حفظ آن با پلی‌استر P40 یک روش اضافی را برای تهیه برش‌های مقاوم در برابر بدن فراهم می‌کند. مجموعه‌ای از نمونه‌های تهیه شده توسط S10 و P40 نشان داده شده و مقایسه می‌شود.

علاوه بر این، رنگ‌آمیزی برش مغزی پروس یا برلین نشان داده شده است که تفاوت بین ماده خاکستری و سفید را بهتر تشخیص می‌دهد و ساختارهای عصبی - آناتومی را نشان می‌دهد. این پلاستین‌ها سال‌هاست که در تدریس دانشجویان سال اول و دوم پزشکی استفاده می‌شود و جذابیت خود را از دست نداده‌اند.

دانشجویان و کارمندان از استفاده از این نوع پلاستین‌ها قدردانی می‌کنند و یکی از مزایای آن این است که استفاده از آنها محدود به سالن تشریح نیست. برش‌ها و اعضای بدن را می‌توان در هر اتاق سخنرانی یا در آموزش گروه‌های کوچک استفاده کرد.

بنابراین، سوالات اخلاقی و حقوقی باید در مورد کاربرد خاص آنها مطرح شود. پلاستینات‌ها جایگزین دوره‌های سنتی تشریح نمی‌شوند؛ چراکه دانش‌آموزان با تشریح عملی و آناتومی اکتشافی به بهترین وجه ویژگی‌های تشریحی یک منطقه معین را یاد می‌گیرند.

علاوه بر این، پلاستین‌ها سفت و سخت‌تر هستند و اجازه نمایش ساختارهای پنهان را نمی‌دهند. آنها برای آندوسکوپی دست و پا گیر می‌شوند یا برای نشان دادن ویژگی‌های مکانیکی مفاصل بسیار سخت هستند. با این حال اگرچه جایگزینی برای تشریح‌های سنتی نیست؛ اما پلاستیناسیون ابزاری اضافی برای حفظ طولانی‌مدت و آموزش آناتومی انسان فراهم می‌کند.

موانع احتمالی اجرای ایده «جاودان‌سازی بافت‌های جانوری»

چند روش پلاستیناسیون با مزایا و معایب آنها وجود دارد. پلاستيون كه به آن اشباع پليمر اجباری نيز می‌گويند، روشی مناسب برای حفظ طولانی بافت‌ها، كل بدن‌ها يا قسمت‌های بدن است.

با توجه به این موضوع کسب رضایت کتبی و آگاهانه از اهداکنندگان بالقوه مهم است. بخش‌های آناتومی به کمک‌های مالی وابسته هستند؛ بنابراین شفافیت و اطلاعات دقیق داده شده به اهداکنندگان ضروری است.

پلاستین‌ها باید هنگام استفاده از آنها به‌درستی در مکانی امن نگهداری شوند. از آنجا که استفاده فقط به سالن تشریح محدود نمی‌شود، برای جلوگیری از برخورد غیراخلاقی یا بی‌احترامی با بقایای انسان لازم است هرگونه استفاده در خارج از آزمایشگاه و توسط اشخاص ثالث تعریف شود.

آماده‌سازی اعضای بدن ممکن است زمان قابل توجهی به طول انجامد و با توجه به اینکه فقط چند سال می‌توان از نمونه‌های مرطوب استفاده کرد، تهیه نمونه‌ها با دقت قبل از جراحی و استفاده بعدی آنها در تدریس طی چند دهه اهمیت بیشتری پیدا می‌کند که نمونه‌های پلاستیکی ماندگاری بالایی دارند.

با این حال هر از چندگاهی دانش‌آموزان سعی می‌کنند قدرت نمونه‌ها را آزمایش کنند، از اینکه به میزان کار احتیاج ندارند و افسوس که نمونه‌ها ممکن است برای همیشه از بین بروند.

به طور کلی پلاستاسیون می‌تواند یک روش مکمل برای نشان دادن تفاوت های کالبدی ارائه دهد و این یک روش ایده‌آل برای حفظ طولانی‌مدت با ارزش‌ترین مواد آماده‌سازی است. علاوه بر این، پلاستینات‌ها برای تکمیل دوره‌های سنتی تشریح و کمک به آماده‌سازی بهتر دانشجویان تحصیلات تکمیلی و پزشکان ضروری است.

آنا: درباره زمان، هزینه‌ها و امکانات مورد نیاز بیشتر بگویید.

مولوی: زمان محاسبه شده برای تهیه این نمونه‌ها بستگی به اندازه نمونه و عمق بافت‌ها دارد و حدود یک تا سه ماه به طول می‌انجامد.

تنها دستگاه و تجهیزات مورد نیاز در این تکنیک پمپ خلأ است و غیر از هزینه مورد نیاز برای تأمین مواد شیمیایی، هزینه اضافی دیگری ندارد.

آنا: درباره موانع احتمالی اجرای این ایده بیشتر توضیح دهید.

مولوی: به‌دلیل نبود اطلاع‌رسانی رسمی توسط دانشگاه و نداشتن آگاهی واحدهای آموزشی دیگر، این تکنیک با وجود ظرفیت بالا در بخش آموزش به‌خصوص در واحدهای پزشکی به تولید انبوه نرسیده و به استفاده در دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد محدود شده است.

این تکنیک با بودجه و تجهیزات کم بازدهی آموزشی بسیار بالاتری در مقایسه با روش‌های کنونی دارد که متأسفانه به‌دلیل بی‌توجهی و نبود اطلاع‌رسانی رسمی بی‌ثمر مانده است.

آنا: از چه جانورانی در طول ترم آموزشی در آزمایشگاه جانورشناسی استفاده می‌کنید؟

مولوی: طبق آمارهای جمع‌آوری شده در آزمایشگاه جانورشناسی در یک ترم آموزشی حدود 140 قورباغه، 140 مارمولک، 140 موش آزمایشگاهی، 140 کبوتر، 140 ماهی، 60 خرچنگ و نمونه‌های دیگر که یک‌هزار و 260 عدد گزارش شدند برای آموزش به دانشجویان زیست‌شناسی گرایش‌های مختلف تشریح می‌شدند که در مجموع با 12 عدد نمونه پلاستینه شده از گونه‌های مختلف، جایگزین شدند و پس از بررسی و تأیید استادان مربوط این حوزه، تاکنون از همان نمونه‌ها برای آموزش استفاده شده و دیگر جانوری تشریح نشد.

آنا: این جانوران از چه سالی مورد آزمایش قرار می‌گیرند؟

مولوی: سال 1396 پس از آزمایش‌های نهایی و رفع خطاهای احتمالی این تکنیک با نظر و تأیید مدیر گروه، استادان و کارشناسان مربوطه دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، به تولید و استفاده آزمایشی به مدت یک ترم از نمونه‌های پلاستینه شده به‌جای تشریح در آزمایشگاه جانورشناسی اقدام شد.

آنا: و سخن پایانی ...

مولوی: از شما و خبرگزاری آنا ممنونم.

انتهای پیام/4078/4062/