رهیافت بستر های هوشمند نانو مقیاس جهت تمایز سلول‌های بنیادی

تاریخ : ۲۳ خرداد, ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۶۳

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

فناوری جدید بسترهای سلول‌نگاری شده با تقلید از ساختار سطحی سلول‌های طبیعی، منجر به افزایش کارایی در فرایند تمایز سلول‌های بنیادی شده و در عین حال به حفظ حیات سلول‌های تمایزیافته کمک می‌نماید. این روش، تضمینی برای تمایز سلول‌های بنیادی به شکل ایمن و پربازده است.

توانایی‌های جذاب سلول‌های بنیادی در خودنوسازی و ظرفیت تمایزی، کاربردهای گسترده‌ای را در درمان‌های ترمیمی و پیوندی و توسعه مدل‌های زیستی به منظور درک آسیب‌شناسی بیماری‌ها و اکتشاف دارو به ارمغان آورده است. کیفیت و کمیت بالای سلول‌ها از جمله مهم‌ترین پیش نیازها برای توسعه این کاربردها به شمار می‌آیند. این اهداف می‌تواند از طریق رشد سلول‌ها در مقیاس بالا و به دنبال آن، تمایز مؤثر و یکنواخت آن‌ها به مشتقات کاربردی حاصل شود.

روش‌های فعلی کشت و تمایز سلول، دامنه گسترش محدودی برای آن‌ها فراهم نموده و در طی آن سلول‌ها یا عملکرد خود را در طول زمان از دست می‌دهند یا به مورفولوژی مشابه سلول‌های طبیعی دست پیدا نمی‌کنند. توپوگرافی محل کشت سلول از عوامل کلیدی تأثیرگذار بر فرایند تمایز است؛ با این حال روش‌های تولید فعلی قادر به بازتولید ساختار پیچیده و ناهمگن زمینه خارج سلولی طبیعی نیستند.

برای غلبه بر چنین محدودیت‌هایی فناوری نوین تحت عنوان بسترهای سلول‌نگاری شده (cell-imprinted substrates) توسعه یافته است که از ساختار سطحی سلول‌های طبیعی تقلید می‌کند. متغیرهای زیادی بر نشان‌گذاری دقیق ساختار سه بعدی سطح سلول بر روی بستر دخالت دارند. بنابراین توسعه این ابزار از طریق بهبود متغیرهای فرایند انجام می‌پذیرد. در ادامه روش تکرار مثبت در ساخت بستر کشت سلول مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف از این مرحله ایجاد ویژگی‌هایی در سطح بستر است که اقتباس مثبت یا منفی از ساختار سطح سلول به شمار می‌آیند. با کشت سلول‌های بنیادی در این حالات، سلول‌هایی از نوع خاص به دست می‌آیند. این ابزار به شکل قابل توجهی بر ترشح ژن و تمایز سلول‌ها به رده هایی خاص تأثیر می‌گذارد.

توانایی این فناوری در تمایز کارآمد سلول‌های بنیادی مزانشیمی، سلول‌های غضروف، سلول‌های کراتین ساز پوست و همچنین سلول‌های تاندون اثبات شده است. مهم‌تر از همه اینکه مشخص شده است وقتی سلول‌های بنیادی پرتوان القایی در این بسترها کشت داده می شوند، به کمک گروهی از قابلیت‌های ارتقا یافته، سریع‌تر به بلوغ می‌رسند. مهم‌ترین دلیل این پدیده توانایی بسترها در تقلید از شرایط طبیعی است که سلول‌های ماهیچه قلب (از نظر نیروها و فشارها) تجربه می‌کنند. بنابراین سلول‌های شبه ماهیچه قلب به شکل بالغ‌تر و کاربردی‌تر با توانایی ضربان، شکل می‌گیرند.

به طور خلاصه از مزایای این فناوری می‌توان به تمایز تکرارپذیر و قابل اتکاء سلول‌های بنیادی به رده‌های خاص، بازده بالای سلول‌های خاص یک دودمان با قابلیت بالا در زنده ماندن، تأمین سلول‌هایی با خصوصیات سطحی سلول‌های طبیعی و امکان تولید محیط‌های میکروسکوپی مشابه با محیط طبیعی کشت سلول اشاره کرد.

این فناوری می‌تواند در شرکت‌ها یا مؤسسات تحقیقاتی نیازمند تمایز سلول‌های بنیادی به یک رده خاص جهت مدلسازی برون‌تنی یا درمان‌های ترمیمی مورد استفاده قرار گیرد؛ همچنین می‌تواند برای شرکت‌های دارویی یا آرایشی که به پژوهش‌های غربال‌گری دارو یا سمیت و کارایی مواد فعال کاربردی علاقه‌مند هستند، مفید واقع شود.

منبع : https://www.ipi-singapore.org/technology-offers/smart-nano-environments-stem-cell-differentiation

نظر شما
نظرسنجی

کتاب‌های‌ معرفی‌ شده در سایت را چگونه ارزیابی‌ می‌کنید؟