محققان در ایالات متحده، موفق به ساخت رشته‌های ماکارانی‌مانندی حاوی سلول‌های زنده شده اند که به آنها سیم‌های سلولی می‌گویند. این کار خود گامی جلو در درمان است و با استفاده از نتایج این تحقیق می‌توان بافت قلب و نخاع را ترمیم و یا حتی عضلات مصنوعی طراحی کرد.
کاربرد نانوسیم‌ها در جراحی قلب و عصب
محققان در ایالات متحده، موفق به ساخت رشته‌های
ماکارانی‌مانندی حاوی سلول‌های زنده شده اند که به آنها سیم‌های سلولی می‌گویند.
این کار خود گامی جلو در درمان است و با استفاده از نتایج این تحقیق می‌توان
بافت قلب و نخاع را ترمیم و یا حتی عضلات مصنوعی طراحی کرد.
سام استاپ یکی از محققان در دانشگاه نورث‌وسترن
می‌گوید: «روشی را کشف کرده‌ایم تا با کمک آن،آرایه‌های بزرگی از فیلامان‌های
در حد نانو و سلول‌های زنده در فواصل ماکروسکوپیک را تعیین راستا کنیم. این
آرایه‌ها ژل ماکارانی‌مانندی را تشکیل می‌دهند که قابلیت پیوند شدن به بافت‌های
قلبی یا عصبی را در راستاهای سلولی را داراست.»
برای ساخت این رشته‌ها، گروه استاپ محلولی از پپتیدهای آمفیفیلیک را که می‌توانند
به‌صورت دستجاتی از نانوالیاف خودآرایی شوند، در نظر می گیرند. این محلول
برای بلور شدن گرم میشود و سپس با کمک یک پیپت فشرده‌شده به درون آب نمکی
ریخته میشود که حاوی کلرید سدیم یا کلرید کلسیم است.
استاپ شرح می‌دهد:«زمامی که بلور مایع با دست روی واسط نمکی ریخته میشود،
تمامی محتوا در یک جهت قرار می‌گیرند و یون‌های کلسیم راستا را به شکل یک
ژل ماکارانی‌مانند، منجمد میکنند. رشته‌های حاصله غیر سمی بوده، می‌توانند
روی هم انباشته و یا رول شوند و با تغییر قطر پیپت می‌توانند ضخامت متفاوتی
را داشته باشند.
جایگزینی سلول زنده
در مرحله‌ی بعد، گروه سلول‌های بنیادی را به محلول پپتیدی اضافه کرد. این
سلول‌ها توانستند سنتز خود را حفظ کرده، در ساختار گیر بیفتند. مشاهده شد
که سلول‌ها در ساختار کثرت پیدا میکنند و در جهت‌های یکسانی رشد میکنند.
برای اثبات قابلیت این فرایند، گروه تحقیق فیلامان‌هایی حاوی سلول‌های قلبی
– سلول‌های ماهیجه‌ی قلب که خودبه‌خود سیگنال‌های الکتریکی را ایجاد می‌کننند
– تهیه کردند. بعد از ۱۰ روز که رشته‌ها تولید شدند، سلول‌ها روی ساختار
رشد کرده و سیگنال‌های الکتریکی طول کامل رشته را طی می‌کردند.
هونگبین لی(کسی که اخیراً در دانشگاه بریتیش کلمبیا در ونکوور کانادا
پروتئین های مصنوعی را طراحی کرده که مشابه بافت عضله هستند) می‌گوید: «این
کار نشان می‌دهد که گامی مهم به‌سوی ساخت ماهیچه‌های مصنوعی برداشته شده‌است.»
او اضافه می‌کند:« این کار همچنین نشان می‌دهد که داربست(اسکافولد) مهندسی
بافت جدید، ممکن است به ترمیم عضله یا عصب آسیب‌دیده در بیماران کمک کند.»
نناد بورسک، متخصص در مهندسی بافت قلب در دانشگاه دوک ایالات متحده هم
معتقد است که این تحقیق کاری نوآور و هیجان‌انگیز است. او اضافه می‌کند که
هنوز چالش‌های بزرگی وجود دارد که باید قبل از این که این فناوری به‌صورت
کلینکی مورد بهره‌برداری قرار گیرید، مرتفع شوند.
بورسک به جهان شیمی می‌گوید:«از نظر پزشکی تجدیدپذیر، هنوز باید روش‌هایی
را برای کنترل بهتر توسعه‌ی سلول‌های بنیادی به‌صورت بافت بیابیم و برای
کاربردهایی مانند جراحی قلب لازم است تا روش‌هایی را برای تولید بافت
ماهیچه‌ای ضخیم یافته، آن را به بخش باقی‌مانده‌ی قلبی ملحق کنیم.»
