معلومات

صمم هؤلاء المهندسون صالة رياضية لخلايا القلب المزروعة في المختبر

صمم هؤلاء المهندسون صالة رياضية لخلايا القلب المزروعة في المختبر

ابتكر باحثو جامعة تورنتو للهندسة جهازًا يمكن وصفه أساسًا بأنه صالة ألعاب رياضية لأنسجة القلب المزروعة في المختبر. يستخدم التطور الجديد نظامًا تدريبيًا صارمًا لتنمية خلايا قلب أكثر واقعية من أي وقت مضى.

صالة ألعاب رياضية في طبق بتري

ويمكنه أيضًا قياس مدى قوتهم من أجل اختبار تأثيرات جزيئات الدواء المحتملة. تقول البروفيسور ميليكا راديسيك ، التي قادت فريق البحث: "تفشل العديد من الأدوية الجديدة المحتملة بسبب مشكلات السمية ، وتسمم القلب يمثل تحديًا كبيرًا".

"يمكنك اختبار الأدوية المحتملة على خلايا القلب المزروعة في طبق بتري ، لكن هذه الخلايا لا تبدو مثل الخلايا الموجودة في القلب الحقيقي ، ولا يمكنك الحصول على الكثير من المعلومات حول وظائف القلب الفعلية."

يتمتع الجهاز الجديد بميزة حاسمة تتمثل في تمكين الخلايا والأنسجة المزروعة في المختبر من التطور إلى أشكال تحاكي بشكل أوثق تلك الموجودة بالفعل في جسم الإنسان. تتكون المنصة الجديدة ، المسماة Biowire II ، من سلكين مرنين من البوليمر على مسافة ثلاثة ملليمترات.

توضع خلايا القلب في شريط صغير من الأنسجة بين الأسلاك. هذه هي الطريقة التي ينجح بها الباحثون أيضًا في قياس قوة الخلايا أو قوة تقلصها.

عندما تنقبض الخلايا ، فإنها تثني الأسلاك مما يمكّن العلماء من قياس مقدار الانحراف لاستنتاج قوة الانكماش.

"ميزة هذا النظام هي أنه يخبرنا كيف يؤثر جزيء دواء معين على النتاج القلبي من خلال فحص قوى الانكماش والقراءات الوظيفية الرئيسية الأخرى ،" يقول Yimu Zhao ، دكتوراه. مرشح في مختبر Radisic والمؤلف الرئيسي على الورقة.

"هل تضعف القلب أم تجعله أقوى؟ ستساعد في العثور على أدوية جديدة لعلاج أمراض القلب ، ولكنها أيضًا تقضي على الأدوية للحالات الأخرى التي لها آثار ضارة على القلب."

علاوة على ذلك ، يتميز الجهاز بنبضات كهربائية لمحاكاة التمرين ، وتدريب خلايا القلب كما لو كانت في صالة رياضية صغيرة. والنتيجة هي أنسجة أكثر واقعية.

يقول تشاو: "لقد صنعنا أنسجة القلب الأذينية والبطينية ، ويمكننا حتى أن نزرع نسيجًا غير متجانس ، واحدًا له نهايات الأذين والبطين". "بعض الأدوية لها تأثير انتقائي على أحدهما أو الآخر. باستخدام هذا النظام ، يمكننا اكتشاف هذا بكفاءة أكبر."

تعمل تطبيقات هذه الصالة الرياضية في طبق بتري على تحسين كل من الكفاءة وعدد الاختبارات التي يمكن أن يقوم بها الباحثون في مجال الأدوية.

إنقاذ الأرواح

يقول راديسيك: "إذا تمكنت الأنسجة التي نمت في المختبر من إبعاد الأدوية الخطرة عن خط الإنتاج والمساعدة في إيجاد أدوية جديدة لعلاج أمراض القلب ، فإنها ستنقذ حياة الآلاف".

ولكن الأمر الواعد أكثر هو إمكانية امتلاك أنسجة مخبرية ذات يوم تكون فعالة جدًا في محاكاة الأنسجة الحقيقية بحيث يمكن زرعها مرة أخرى في البشر لإصلاح الأعضاء التالفة. تعمل Radisic وفريقها أيضًا على تقنيات منفصلة على أمل رؤية هذا الخيار يصبح حقيقة.

تم نشر ورقتهم في المجلةزنزانة.


شاهد الفيديو: ازاى جيم كبير ممكن يخسر و يقفل- قصة فشل - لازم تغير طريقتك حالا فى ادارة الجيم (ديسمبر 2021).