گروه پژوهشی که زیر نظر تزو وی وانگ استادیار دانشگاه ملی تسینگ هوا فعالیت می‌کند، بواسطه تحلیل ژن ویژه عصبی، متوجه شده است که قرار دادن سلول‌های بنیادی عصبی بر روی ریسمانی از نانولوله‌های کربنی در مقایسه با قرار دادن آنها بر روی بستر کاشت بافت مرسوم، منجر به طویل‌شدن‌شان نیز می‌شود.
تحریک سلول‌های بنیادی عصبی با ریسمان نانولوله کربنی
|
گروه پژوهشی که زیر نظر تزو وی وانگ استادیار دانشگاه ملی تسینگ هوا فعالیت می‌کند، بواسطه تحلیل ژن ویژه عصبی، متوجه شده است که قرار دادن سلول‌های بنیادی عصبی بر روی ریسمانی از نانولوله‌های کربنی در مقایسه با قرار دادن آنها بر روی بستر کاشت بافت مرسوم، منجر به نه تنها افزایش تمایز عصب‌ها بلکه تقویت قابلیت طویل‌شدن‌شان نیز می‌شود.
وانگ می‌گوید: «نانولوله‌های کربنی مورد استفاده در این مطالعه نه در شکل الگوی کاتالیستی، نه لایه کامپوزیتی و نه محلول پخش شده بلکه به صورت آزاد ایستاده بودند. برخلاف لایه‌های پوشیده شده کامپوزیتی یا اسپری شده این شکل از نانولوله‌های کربنی در زمان سنتز به هیچ‌گونه افزودنی اضافی نیاز ندارند و در نتیجه به زدودن اثر مواد افزودنی و سموم کشنده سلول‌ها نیازی نیست. بعلاوه ساختار آزاد و ایستاده برای ما امکان تغییر در اندازه و شکل توده نانولوله‌های جمع‌آوری شده بدون محدودیت زیرلایه‌ها را فراهم می‌کند.»
تصویر میکروسکوپ الکترونی از برهم‌کنش سلول‌های بنیادی عصبی و ریسمان نانولوله کربنی. عمده رشته‌های عصبی در طول ساختارتپه‌مانندِ حلزونی شکل، امتداد یافته‌اند. تصویر گوشه: تصویری با بزرگنمایی کم از ساختار ریسمان نانولوله کربنی.
این پژوهشگران ریسمان مستقلی از نانولوله‌های کربنی ایجاد کردند که نقش زیرلایه قابل کاشت را برای رشد سلول بنیادی عصبی ایفا می‌کند و بعلاوه قابلیت تحریک الکتریکی را در مرز ریسمان نانولوله کربنی با ایجاد قابلیت مشاهده درجا فراهم می‌کند.
این سلول‌های بنیادی بطور فلوئورسانتی برداشته شده و روی ساختار درهم پیچیده و ریسمان‌مانند نانولوله کربنی کاشته شدند. این ریسمان نانولوله کربنی پایه‌ای ایجاد می‌کند که امکان مشاهده درجای پاسخ بلادرنگ سلول‌های بنیادی بر روی زیرلایه رسانای الکتریسیته بعد از تحریک الکتریکی را فراهم می‌کند. وانگ تاکید می‌کند که ریسمان نانولوله کربنی امکان مشاهده رفتار زنده سلول بنیادی را فراهم می‌آورد. وی می‌گوید: «در کاربردهای آینده، این پیشرفت برای بیان برهم‌کنش سلول – سلول یا سلول – شبکه در شرایط سلول زنده کارآمد بوده و در نتیجه ابزاری مفید برای تحقیقات موثر در نانوپزشکی خواهد بود.»
این گروه همچنین در تلاش برای فهم این موضوع است که آیا نانوتوپوگرافی و ساختار نانومتری این ریسمان نانولوله کربنی می‌تواند اثر مهمی بر روی جهت رشد رشته‌های عصبی داشته باشد و یا حتی می‌تواند بر روی نوع پدیداری (phenotype) سلول‌های بنیادی اثرگذار باشد.
با توجه به گفته وانگ ریسمان نانولوله کربنی که دارای رسانایی الکتریکی است ممکن است در طول تحریک میکروالکتریکی، اثر هم‌افزایی بر بهبود فرآیند ترمیم بافت‌های عصبی آسیب‌دیده، داشته باشد. همچنین با بررسی رشد و تغییرات سلول‌های بنیادی بر روی ریسمان نانولوله های کربنی در شرایط بلادرنگ می‌توان اطلاعاتی در خصوص آنالیز رفتار سلولی در ساختار با ابعاد نانومتری ارائه داد. این بررسی‌ها در سطوح مولکولی با جزئیات بیشتر مانند مسیر انتقال سیگنال و تزریق درون سلولی زیست‌مولکول‌های خاص انجام می‌شود.
علاوه براین، این ریسمان نانولوله کربنی ممکن است نقش اندام عصبی مصنوعی را در محیط آزمایشگاهی برای بررسی و تحریک الکتریکی اثر دارو بر روی بیماری‌های تخریب‌کننده اعصاب ایفا کرده و یا با ترکیب با سلول‌های بنیادی/اولیه عصب بعنوان ساختار قابل کاشت برای کاربرد در مهندسی عصب در محیط آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد. این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Small منتشر کرده‌اند. |
