مطالعه گلبول قرمز داسی شکل با نانوتراشه

محققان مرکز ملی تحقیقات علمی در فرانسه ابزار میکروسیالی ساخته‌اند تا اثرات آزادسازی اکسیژن بر روی پلیمریزه شدن هموگلوبین را بررسی کند.

ساخت وسیله‌ای مبتنی بر میکروسیال که شرایط فیزیولوژیکی مشابه شرایط سلول‌های خونی
را داراست می‌تواند به مطالعه کم خونی به علت داسی شدن گلبول های قرمز کمک کند.

در این نوع بیماری گلبول‌های قرمز به شکلی غیرطبیعی، سخت و داسی شکل در می‌آیند.
میلیون‌ها نفر در کشورهای جنوب صحرای آفریقا و جنوب آسیا به این بیماری مبتلا هستند.
این بیماری سبب مرگ زودهنگام در افراد می‌شود. علت داسی شدن گلبول‌های قرمز مربوط
به پلیمریزه شدن هموگلبوین پس از آزاد شدن اکسیژن در بافت‌ها است. تغییر شکل سلول
در کمتر از یک ثانیه بعد از آزاد سازی اکسیژن انجام می‌شود که سبب می‌شود تا مطالعه
آن با تکنیک‌های موجود مشکل باشد.

در حال حاضر، تیمی به رهبری چارلز بارود در مرکز ملی تحقیقات علمی در پالیزوی
فرانسه ابزار میکروسیالی ساخته‌اند تا اثرات آزادسازی اکسیژن بر روی پلیمریزه شدن
هموگلوبین را بررسی کنند. آنها روی تراشه بستری از قطرات آب در روغن فراهم کردند تا
با کمک آن بتوانند میزان اکسیژن سلول‌های موجود در هر قطره را به‌وسیله تغییر
اکسیژن حلال در قطرات کنترل کنند. از میکروسکوپ نور پلاریزه برای آشکارسازی الیاف
هموگلوبین پلیمریزه استفاده می‌شود که امکان می‌دهد تا سلول‌های داسی از سلول‌های
سالم و طبیعی قابل شناسایی باشند.

گلبول‌های قرمز در داخل قطرات میکروسیال مشاهده می‌شوند و در عین‌حال روغن حامل سبب
انتقال اکسیژن می‌شود و به‌عنوان یک حوضچه‌ای از اکسیژن عمل می‌کند.

بر اساس گفته بارود، این روش در حالی که امکان کنترل دقیق محیط بیوشیمیایی و
مکانیکی سلول‌ها را فراهم می‌کند، امکان می‌دهد تا آزمایشات مستقل زیادی به‌صورت
سریالی انجام شوند. با این روش می‌توان رفتار گلبول‌ها را به تنهایی به‌دنبال
تغییرات محیطی یا افزودن عوامل بیوشیمیایی بررسی کرد.

در این رابطه آرون ویلر، متخصص وسایل آزمایشگاه روی تراشه از دانشگاه تورنتو
کانادا، بیان می‌دارد که با این روش می‌توان اطلاعات جدیدی را به‌وسیله ترکیب
تکنیک‌های اپتیکال هوشمند با مطالعات ریاضی قطرات در حد پیکولیتر در روغن استخراح
کرد. او گمان می کند که این ابزار خواهد توانست تا به زیست‌شناسان کمک کند تا
به‌روش جلوگیری از داسی شدن گلبول های قرمز دست یابند.

تیم بارود امیدوارند که کار آنها بتواند امید تازه‌ای برای کشف مکانیزم‌های موجود
در این بیماری باشد تا اثرات دارو بر روی سلول‌های داسی کشف شوند. آنها بیان
می‌دارند که مهمترین چالش و مشکل ساخت این فناوری برای دستیابی به درمان‌های
نوآورانه داسی‌کردن سلول‌های خونی از طریق تبادل سریع اکسیژن در قطرات میکروسیال
است.