پژوهشگران در موسسه جان هاپکینز روشی اختراع کرده‌اند که به وسیله آن می‌توان به مرده یا زنده بودن سلولی که قبلا در یک موجود زنده پیوند زده شده، پی ببرند.
درمان نارسایی کبد و دیابت نوع ۱ با کمک نانوحسگرها
پژوهشگران در موسسه جان هاپکینز روشی اختراع کرده‌اند که به وسیله آن می‌توان به مرده یا زنده بودن سلولی که قبلا در یک موجود زنده پیوند زده شده، پی ببرند. این اختراع مراحل درمان جایگزینی سلولی در بیماری‌هایی مانند نارسایی کبد و دیابت نوع ۱ را سرعت می‌بخشد. در این مطالعه برای بررسی زنده ماندن سلول‌های کبد تزریق شده به موش‌ها در طول زمان، از نانوحسگرهای سنجش pH و عکس‌های MRI استفاده شد.
این فناوری پتانسیل لازم برای تبدیل بدن انسان به جعبه سیاه را دارا بوده و اطلاعات زنده بودن سلول‌های پیوندی از آن قابل استخراج است. این اطلاعات، برای درمان مناسب بیماری، بسیار ارزشمند است.
پیشرفت‌های پزشکی احیاکننده، به اعتبار روش‌های جایگزینی سلول‌های آسیب دیده و یا از دست رفته (بعنوان مثال تزریق سلول‌های پانکراس در افراد مبتلا به دیابتی که سلول‌های آنها انسولین کافی تولید نمی‌کنند) بستگی دارد. در حالی که مواد مغذی و انسولین اجازه جریان آزادانه بین سلولها و بدن را دارند، به منظور محافظت از سلول‌های پیوندی در مقابل سیستم ایمنی، این سلولها می‌توانند قبل از پیوند با غشاهای هیدروژلی روکش‌دار شوند. با این حال پس از قرار دادن این سلولها، نمی‌توان در مورد مدت زمان زنده ماندن آنها نظری داد. عملکرد سلول‌های پیوندی این چنینی در نهایت در بسیاری از بیماران متوقف شده و مصرف انسولین می‌بایست از سر گرفته شود. فیزیکدانان تنها در این زمان فرض می‌کنند که سلولها مرده‌اند، ولی زمان و دلیل آن را نمی‌دانند.
نانوحسگرها (کره‌های سبز) در یک غشای هیدروژلی همراه با سلول‌های کبد (صورتی) احاطه شده‌اند. مواد مغذی و مولکول‌های نسبتا کوچک (قرمز) می‌توانند به (و یا از) جریان خون در سرتاسر این غشای هیدروژلی حرکت کنند.
در مدل کنونی، از یک حسگر بسیار کوچک و نانومقیاس که با اِل- آرژنین (یک مکمل غذایی که به صورت شیمیایی به تغییرات کوچک اسیدیته (pH) در اثر مرگ سلول‌های کناری واکنش نشان می دهد) پر شده، استفاده شده است. تغییرات اسیدیته به نوبه خود موجب ایجاد تغییر در مولکول‌های حسگر احاطه شده در لایه نازک چربی (بعنوان لایه خارجی حسگر) شده و سیگنالی ارسال می‌کند که می‌تواند با MRI شناسایی شود.
این پژوهشگران برای بررسی چگونگی عملکرد این نانوحسگرها در بدن موجودات زنده، آنها را در کره‌های هیدروژلی در کنار سلول‌های کبد (درمان بالقوه بیماران مبتلا به نارسایی کبد) و حسگر دیگری که در زمان زنده بودن سلولها نور لومینوسانس زیستی (نور فسفری درخشنده) از خود منتشر می‌کند، قرار دادند. این کره‌ها دقیقا در زیر پوست موش‌ها تزریق شدند. با تایید سیگنال نوری، MRI به درستی مکان سلولها در بدن و نسبت سلول‌هایی که هنوز زنده هستند را شناسایی کرد. (این شناساگرهای نوری نمی‌توانند برای ردیابی سلولها در انسان‌ها مورد استفاده قرار گیرند زیرا بدن انسان‌ها برای عبور سیگنال‌های مرئی بسیار بزرگ است. اما این شناساگرها در موش‌ها برای بررسی درستی عملکرد این نانوحسگرها با MRI قابل استفاده بودند).
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature Materials منتشر کرده‌اند.
