به نقل از «مهر»

توسعه ابزاری برای رصد سلول‌های قلب با کمک محققان ایرانی

تاریخ انتشار: ۱۴ بهمن ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۴۲۹۳۰۳۵

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ساینس دایرکت، این ابزار با استفاده از حسگرهای پاپ آپ بدون آسیب رساندن به سلول ها آنها را بررسی می کند. دستگاه مذکور به طور مستقیم میزان حرکت و سرعت سیگنال های الکتریکی که در یک و همچنین چند سلول قلب را اندازه گیری می کند.

علاوه بر آن این نخستین ابزاری است که سیگنال های درون سلول های بافت سه بعدی را اندازه گیری می کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

دستگاه مذکور به محققان کمک می کند به چشم اندازی دقیق از اختلالات و بیماری های قلبی مانند آریتمی، حلمه و فیبروز قلبی (سخت یا ضخیم شدن بافت سلول های قلب) دست یابند.

«یو گو» محقق ارشد این پژوهش در این باره می گوید: مطالعه چگونگی انتشار یک سیگنال الکتریکی بین سلول های مختلف برای درک مکانیسم عملکرد سلول و بیماری اهمیت زیادی دارد. به عنوان مثال هرگونه بی نظمی در این سیگنال را می توان نشانه ای از آریتمی قلبی دانست. اگر سیگنال به درستی از یک بخش قلب به قسمت دیگر منتشر نشود، بخشی از این عضو نمی تواند سیگنال را دریافت کند و در نتیجه منقبض نمی شود.

«شنگ شو» استاد مهندسی نانو در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو در این باره می گوید: با کمک این دستگاه می توان روی فعالیت قلب در سطح سلولی زوم کرد و به تصویری با وضوح بالا از آنچه در این عضو می گذرد، دست یافت. با کمک این ابزار می توان دید کدام سلول ها درست کار نمی کنند، کدام بخش ها با یکدیگر هماهنگ نیستند و مشخص کرد سیگنال در کجا ضعیف است. با کمک این اطلاعات می توان دقت تشخیص پزشکی را ارتقا داد.

دستگاه شامل چند «ترانزیستور اثر میدان» (FET) میکروسکوپی و سه بعدی است که شکلی نوک تیز دارند. این FET های کوچک بدون آسیب رساندن به سلول ها وارد غشای آن می شوند و به اندازه ای حساس هستند که سیگنال های الکتریکی را مستقیما از سلول ردیابی کنند.

برای آنکه این ابزارها بتوانند برای مدتی طولانی داخل سلول باقی بمانند، با ۲ لایه فسفولیپیدی پوشیده شده اند. FET ها می توانند به طور همزمان سیگنال های چند سلول را رصد کنند. همچنین آنها می توانند سیگنال ها را در ۲ منطقه مختلف داخل سلول نیز نظارت کنند.

آزمایش های تیم تحقیق نتایج جالبی داشت و نشان داد سیگنال ها داخل هر سلول قلب تقریبا با ۵ برابر سرعت سیگنال بین چند سلول حرکت می کنند. همچنین این دستگاه برای مطالعه فعالیت های الکتریکی داخل نورون ها نیز مناسب است. محققان قصد دارند در مرحله بعد از این ابزار برای همین منظور استفاده کنند.

در این پژوهش علاوه بر علی خادم حسینی ، روح الله نصیری و صمد احدیان نیز همکاری کرده اند. این تحقیق در ژورنال نیچر منتشر شده است.

کد خبر 5415420 شیوا سعیدی قوی اندام

منبع: مهر

کلیدواژه: تحقیقات علمی علی خادم حسینی بیماری های قلبی و عروقی حسگر محقق ایرانی نارسایی قلبی تحقیقات علمی فناوری فضایی حاکمیت سایبری ایالات متحده امریکا معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری نوآوری اینترنت حکمرانی فضای مجازی شبکه ملی اطلاعات اقتصاد دیجیتالی فیبر نوری همراه اول گوگل معاونت تحقیقات و فناوری وزارت بهداشت سیگنال ها سلول ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.mehrnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «مهر» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۴۲۹۳۰۳۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

کشف تکنیکی جدید برای تغییر گروه خونی اهدایی

پژوهشگران ترکیبی از آنزیم‌های تولیدشده توسط گونه‌ای باکتری‌های موجود در روده انسان را شناسایی کردند که در مطالعات آزمایشگاهی می‌توانند سلول‌های قرمز خون را با بازده بالا به نوع O تبدیل کنند.

به گزارش زومیت، سلول‌های قرمز خون مانند تقریبا تمام سلول‌های بدن انسان با ساختارهای قندی منحصربه‌فردی پوشیده شده‌اند. این ساختارها از فردی به فرد دیگر متفاوت هستند و برخی دارای ساختارهای نوع A هستند و برخی ساختارهای نوع B را دارند. برخی هر دو ساختار نوع A و B را دارند و برخی هیچ‌یک از این ساختارها را ندارند و در گروه O قرار می‌گیرند.

سیستم ایمنی که هرگز با انواع A یا B برخورد نکرده باشد، در صورت مواجهه با آن‌ها به این سلول‌ها حمله می‌کند و آن‌ها را از بین می‌برد، درحالی‌که گروه خونی O را بیشتر دریافت‌کنندگان بدون مشکل می‌پذیرند.

به دلیل این تطبیق‌پذیری، ذخایر خون نوع O اغلب مصرف می‌شود، خصوصا در شرایط اضطراری که پزشکان باید بدون دانستن گروه خونی بیمار سریع عمل کرده و جان او را نجات دهند.

تبدیل سلول‌های قرمز خون به نوع عمومی O ایده جدیدی نیست. در سال ۱۹۸۲ دانشمندان آنزیمی را در دانه‌های قهوه شناسایی کردند که می‌توانست قندهای سطحی سلول‌های نوع B را حذف کند. اما آن واکنش آنزیمی بسیار ناکارآمد بود و استفاده از آن در مقیاس بزرگ ممکن نبود.

 همچنین برخلاف وعده‌های اولیه نگرانی‌هایی درمورد ایمنی آن مطرح شد. به دلایل ناشناخته، با اینکه تقریبا کل آنتی‌ژن‌های سلول‌های خون اهداکننده حذف می‌شد، گاهی اوقات خون اهدایی با گیرندگان همچنان ناسازگار بود. بنابراین، دانشمندان به نقطه شروع برگشتند و آنزیم‌های دیگری را در مجموعه باکتری‌های روده شناسایی کردند.

مشکلی که وجود دارد این است که تا سال ۲۰۲۲ بیش از ۴۰ سیستم گروه خونی به غیر از سیستم ABO و فاکتور RH شناسایی شده است. حتی در گروه‌های خونی A و B، ساختارهای قندی با طول‌ها و چگالی‌های متفاوت روی غشای سلول‌های قرمز خون وجود دارد.

پژوهشگران برپایه پژوهش‌های گذشته چندین آنزیم کاندیدای ساخته‌شده توسط باکتری آکرمانسیا موسینیفیلا (Akkermansia muciniphila) را انتخاب کردند و سلول‌های قرمز خون از چندین اهداکننده و زیرگروه‌های مختلف A و B را درمعرض آن‌ها قرار دادند.

آنزیم‌ها با غلظت‌های بالای سلول‌های قرمز خون و در دمای محیط و فقط به مدت ۳۰ دقیقه انکوبه شدند و این امر موجب بهبود فرآوری طولانی‌تر و شرایط کمتر کارآمد کاندیداهای قبلی شد. این شرایط ملایم بدون استفاده از افزودنی‌ها (برای مثال دکستران) به همراه کارآیی بالای آنزیم، از پارامترهای مهم امکان‌سنجی در کاربردهای بالینی هستند.

حذف ساختارهای قندی بلند علاوه بر آنتی‌ژن‌های کوتاه‌تر و متعارف گروه‌های خونی A و B، ناسازگاری سلول‌های نوع B تیمارشده با نمونه‌های پلاسما را به کمتر از ۹ درصد رساند و از شدت واکنش‌ها کاست.

آنزیم‌های انتخابی علاوه بر آنتی‌ژن‌های کوتاه‌تر و متعارف A و B، تمام چهار ساختار قندی شناخته‌شده A و B را حذف کردند. حذف ساختارهای قندی طولانی ناسازگاری سلول‌های نوع B تیمارشده با نمونه‌های پلاسما را به کمتر از ۹ درصد رساند و از شدت واکنش‌ها کاست.

برای درک این موضوع که چرا بخش کوچکی از سلول‌های قرمز خون ظاهرا بدون قند همچنان با پلاسمای گروه خونی O واکنش متقابل دارند و برای بهبود روند تبدیل سلول‌های گروه خونی A به پژوهش‌های بیشتری نیاز است.

با‌این‌حال، پژوهشگران می‌گویند مطالعه جدید آن‌ها با شناسایی آنزیم‌هایی که انواع بیشتری از آنتی‌ژن‌های A و B را حذف می‌کنند، به تولید خونی که با همه گروه‌های خونی سازگار باشد، کمک می‌کند.

گروهی از پژوهشگران در سال ۲۰۲۲ در شرایط آزمایشگاهی از استراتژی مشابهی (با آنزیم‌های متفاوت) برای تبدیل ریه‌های اهدایی از گروه خونی A به گروه خونی O استفاده کردند. پژوهش جدید ممکن است این تلاش‌ها را به‌قدر کافی بهبود دهد که استانداردهای ایمنی موردنیاز برای کارآزمایی‌های پیوند عضو در انسان را برآورده سازد.

سلول‌های قرمز خون رشدیافته در آزمایشگاه نیز در کارآزمایی‌های بالینی تحت آزمایش قرار دارند تا مشخص شود که آیا ماندگاری آن‌ها بیشتر از خون اهدایی است یا خیر. اگر این‌طور باشد، این دستاورد می‌تواند تقاضا برای ذخایر خون را کاهش دهد و همچنین به بیمارانی که به تزریق مکرر خون نیاز دارند، کمک کند دچار عوارض نشوند.

یافته‌های مطالعه در مجله‌ی Nature Microbiology منتشر شده است.

کانال عصر ایران در تلگرام