تصویربرداری از فاز اولیه‌ی آثروسلروسیس در مقیاس نانو

محققان دانشگاه صنعتی آیندهوون موفق شدند که بیماری آثروسلروسیس (سفت شدن دیواره رگ) را بررسی کرده، در آن از کلسینه شدن دیواره‌ی رگ در مقیاس نانو تصویر بگیرند. سفت شدن دیواره‌ی رگ ساز و کاری کاملاً مشابه با تشکیل استخوان یا دندان دارد.

محققان دانشگاه صنعتی آیندهوون موفق شدند که بیماری آثروسلروسیس (سفت شدن دیواره رگ)
را بررسی کرده، در آن از کلسینه شدن دیواره‌ی رگ در مقیاس نانو تصویر بگیرند. سفت
شدن دیواره‌ی رگ ساز و کاری کاملاً مشابه با تشکیل استخوان یا دندان دارد.

در آثروسلروسیس دیواره‌ی رگ‌ها ضخیم و سفت می‌شود که این امر پیامدهای بدی برای
سلامت دارد. پژوهشگران دانشگاه آیندهوون به رهبری نیکو سامردیک، موفق شدند که به یک
بحث قدیمی پایان دهند. از زمانی که آرسون پوسنر در سال ۱۹۶۵ چگونگی تشکیل فسفات
کلسیم را در محیط‌های زیستی توضیح داد تا به امروز، مخالفت‌هایی در این باره وجود
داشته‌است. این پروژه نظر پوستر را که ۴۵ سال قدمت دارد، تأیید می‌کند.

یون‌های فسفات و کلسیم محلول‌ در خون مستقیماً به‌صورت بلوری روی دیواره‌ی رگ‌ها
رسوب نمی‌کند؛ بلکه ابتدا تبدیل به یک فاز واسط می‌شود. آنها ابتدا نانوذرات ۵۰
نانومتری آمورفی را تشکیل داده و بعد خوشه‌هایی ایجاد می‌شوند. پس از این مرحله است
که متبلور شدن آغاز می‌شود و دیواره‌ی رگ‌ها سفت می‌شوند. محققان امیدوارند که این
کار منجر به توسعه‌ی روش‌های درمانی جدیدی برای این بیماری شود.

از آنجا که این پدیده در سلول‌ها زنده به‌صورت مستقیم قابل تصویربرداری نیست،
پژوهشگران سرمی مشابه خون بدن ساختند. این سرم تمام مواد موجود در خون را به جز
مواد آلی دارد، سپس آنها این سرم را در مجاورت غشایی مشابه با رگ‌های خونی قرار
دادند تا فرایند کلسینه شدن آغاز شود. برای تصویربرداری از یک دستگاه میکروسکوپ
CryoTitan استفاده شد. با این میکروسکوپ می‌توان یخ زدن بسیار سریع مواد در ابعاد
اتمی را مشاهده کرد. بنابراین می‌توان فرایند رسوب فسفات کلسیم را مرحله به مرحله
مشاهده نمود.

نتایج این پروژه نشان داد که رشد فسفات کلسیم در دیواره‌ی رگ با همان ساز وکاری
اتفاق می‌افتد که در تشکیل استخوان‌ها اتفاق افتاده‌است. به نظر می‌رسد که همه‌ی
سیستم‌های کانی‌سازی در موجودات زنده شبیه به هم است. شواهدی که نشان‌دهنده‌ی این
موضوع باشد، هر روز افزایش می‌یابد.

این مقاله در شماره‌ی ماه دسامبر نشریه‌ی Nature Materials به چاپ خواهد رسید.
علاوه بر این مقاله، مقاله‌ی دیگری نیز از نیکو سامردیک در همین شماره به چاپ خواهد
رسید. این مقاله به بررسی ساز و کارهای رشد استخوان می‌پردازند. به گفته‌ی متولیان
نشریه‌ی Nature Materials، این اتفاق خیلی به‌ندرت می‌افتد که از یک نویسنده دو
مقاله را در یک شماره چاپ کند. تنها ۵ تا ۱۰ درصد از مقالات رسیده به این نشریه
اجازه‌ی چاپ می‌گیرند؛ بنابراین چاپ دو مقاله از یک نفر در یک شماره امری بسیار
نادر است.