تشخیص بیماری با کاشت هیدروژل حساس به نور/ مهندسی زیستی سلول در بدن

n

n دانش پژوهان مدتی است می دانند که می توان از نور برای هدف قرار دادن تغییراتی در سلول های حساس به نور استفاده کرد. آنها همچنین کشف کرده اند که نور می توان برای کمک به بصری سازی عملکردهای زیستی در ارگانیسم های زنده مانند موش و انسان استفاده شود.

n

nمتاسفانه به منظور استفاده از این وسایل و برای مفید واقع شدن درون بدن، نور باید به پوست، چربی، عضلات و دیگر بافت ها نفوذ کند. اکنون در تلاش جدیدی، محققان ابزاری ساخته اند که این مشکل را دور می زند: نوعی داربست هیدروژلی قابل هدایت با نور که می تواند سلول های مهندسی شده را در خود نگه دارد

”
————————————-

n.

n

nاین هیدروژل ها از آب، زیست پلیمر و محیط کشت سلولی ساخته شده اند و هدف از طراحی آنها فراهم آوری فضایی برای قرار گرفتن سلول ها در آن و یا مهم تر از آن زیست مهندسی کردن سلول ها پس از کاشت در بدن موجود زنده مانند موش است.

n

nدر این حالت وقتی سلول های مهندسی شده در معرض نور قرار بگیرند، به شیوه مورد نظر و برنامه ریزی شده واکنش نشان می دهند. برای اینکه چنین کاری امکان پذیرباشد محققان یک فیبرنوری را از  پوست موش آزمایشگاهی به سوی موقعیت هیدروژل کاشته شده، عبور دادند.

n

nنوری که از طریق فیبر نوری مستقیما به سوی هیدروژل حرکت می کرد ، موجب شد سلول های موجود در این داربست بر اساس برنامه ریزی انجام شده بر روی آنها واکنش نشان دهند.

n

nدر یکی از آزمایش ها، محققان سلول های HeLa را به گونه ای برنامه ریزی کردند که در صورت وجود نور ، نوعی پروتئین تولید کند. وقتی این پروتئین در بدن تولید می شود پانکراس انسولین بیشتری تولید می کند. از این رو، وسیله کنترل دیابت نشان داده شد.

n

nدر آزمایش دیگری محققان این هیدروژل را با سلول هایی پر کردند که وقتی در معرض ماده سمی خاصی قرار می گیرند روشن می شوند. آنها در این آزمایش، هیدروژل را به بدن موش کاشته و سپس این ماده سمی را به بدن تزریق کردند.

n

nدانشمندان با استفاده از فیبر نوری به شکل معکوس، توانستند ببیند هیدروژل در این سلول ها در واکنش به حضور این ماده سمی روشن شدند. هیدروژل های هدایت شونده با نور، ارتباطات اوپتیکی دو طرفه را با سلولها، ایجاد و بررسی زمان واقعی و کنترل سیستم زیستی را در بدن موجود زنده امکان پذیر می کنند.

n

nمحققان امیدوارند روزی این هیدروژل ها را به بدن انسان پیوند زده و سپس از آن برای کنترل بیماری یا تشخیص وجود مواد سمی یا دیگر مواد شیمیایی رسوخ کرده به اعماق بدن استفاده کنند.

n

nنتایج این تحقیقات و کاربردهای احتمالی آن در نشریه Nature Photonics منتشر شده است.

n