ستون‌هایی از نانولوله‌ کربنی برای جهت‌دهی به رشد نرون‌ها

ستون‌هایی از نانولوله‌ کربنی برای جهت‌دهی به رشد نرون‌ها

پژوهشگران ستون‌هایی از جنس نانولوله ‌کربنی ساختند که می‌تواند به‌عنوان الگو برای ایجاد آرایه‌های میکروالکترونیک سه‌بعدی به کار رود. آن‌ها از این ستون‌ها برای رشد شبکه‌های سلول بنیادی انسان استفاده کردند.

دستاوردهای اخیر محققان نشان می‌دهد که می‌توان از نانولوله‌های کربنی برای رشد شبکه نرون‌ها استفاده کرد. ستون‌هایی از جنس نانولوله ‌کربنی با قطر بهینه می‌تواند برای این کار استفاده شود و از آن برای کنترل جهت رشد سلول‌های نرونی استفاده نمود و در نهایت تشکیل ساختارهای پیچیده و شبکه‌های سلولی را مدیریت کرد.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Carbon nanotube micropillars trigger guided growth of complex human neural stem cells networks در نشریه Nano Research به چاپ رسیده است.

عصب‌شناسان عملکرد و ساختار نرون‌های عصبی را با هدف شناسایی و درمان بیماری‌هایی نظیر آلزایمر موردمطالعه قرار می‌دهند. برای چنین کاری چالش‌هایی وجود دارد که همگرایی میان فناوری‌نانو و عصبی‌شناسی می‌تواند برای رفع این چالش‌ها به کار رود.

گابریل لوریت بترجن از محققان این پروژه می‌گوید: «تحقیقات ما روی حوزه بین رشته‌ای تمرکز دارد. من به‌عنوان یک پزشک از راهبردهای علم مواد کاربردی برای مطالعه سیستم‌های زیستی استفاده می‌کنم. در طول دوره پسادکتری، من دو سال روی نانولوله‌های کربنی کار کردم و به دنبال استفاده از آن‌ها در بخش پزشکی بودم. در این پروژه که با بودجه آکادمی فنلاند انجام شده، ما روی استفاده از نانولوله‌ها در بخش عصب‌شناسی کار کردیم.»

کنترل رشد سلول‌های نرونی فرصت مناسبی در دو حوزه ایجاد می‌کند، اول این که نوع جدیدی از آرایه‌های میکروالکترونیک را می‌توان برای مطالعه شبکه سلول‌های الکتروفیزیولوژی ایجاد کرد. آرایه‌های فعلی که برای درک مخابرات بین سلولی استفاده می‌شود دوبعدی بوده در حالی که رشد سلول‌ها سه‌بعدی هستند. دومین پتانسیل کاربردی، استفاده از نتایج کنترل رشد سلولی در درمان زخم‌ها و آسیب‌های عصبی به نخاع است.

در این پروژه محققان نشان دادند که میکروستون‌هایی از جنس نانولوله‌کربنی می‌تواند به‌عنوان الگو برای ایجاد آرایه‌های میکروالکترونیک سه‌بعدی به کار رود.

لوریت می‌گوید: «نتایج ما نشان می‌دهد که چیدمان میکروستون‌هایی از نانولوله‌های کربنی در یک فضای ویژه می‌تواند رشد سلول‌های نرونی را جهت‌دهی کند. البته این ستون‌ها روی یک سطح صلب قرار دارد بنابراین برای اینکه بتوانیم از این فناوری در پزشکی استفاده کنیم باید تحقیقات بیشتری برای توسعه این فناوری انجام دهیم. در قدم بعد قرار است این دانش را به ساختارهای سه‌بعدی انتقال دهیم.»