رگ‌هاي خوني مصنوعي در دل رعد و برق

واضح آرشیو وب فارسی:سایت ریسک: YAGHOT SEFID2nd January 2010, 08:36 AMرگ‌هاي خوني مصنوعي در دل رعد و برق .... ;):rolleyes: کاربران ثبت نام کرده قادر به مشاهده لینک می باشند توليد اندام‌هاي مصنوعي هر روز وارد مرحله تازه‌اي از پيشرفت مي‌شود و بايد اين انتظار را داشت تا هر لحظه شاهد جهشي فراتر از تصور بود. اين جهش‌ها اكنون به نقطه‌اي رسيده است كه در آن يكي از پيچيده‌ترين اعضاي بدن يعني رگ‌هاي خوني ساخته مي‌شود. ساخت رگ‌هاي خوني مصنوعي يكي از سخت‌ترين مراحل در فرآيند توليد اندام‌هاي مصنوعي است و به همين دليل در سال‌هاي گذشته پيشرفت چنداني در اين زمينه صورت نگرفته است. مهم‌ترين مانعي كه بر سر راه محققان اين عرصه وجود دارد، نبود بستر فيزيكي لازم و مناسب براي توليد رگ‌هاي خوني مصنوعي است. گروهي از محققان دانشگاه تگزاس ايده جالب توجهي را ارائه كرده‌اند كه به نظر مي‌رسد اين مانع بزرگ را براي هميشه از ميان برخواهد داشت: توليد رگ‌هاي خوني مصنوعي با تقليد از رعد و برق! اين بار و همچون بسياري از دفعات پيشين طبيعت الهام‌بخش محققان در توسعه دانش و فناوري‌هاي نوين بوده است. محققان دانشگاه تگزاس به اين نتيجه رسيده‌اند كه مي‌توان از رگه‌هاي ريز و درشتي كه در حين شكل‌گيري رعد و برق ايجاد مي‌شود براي توليد رگ‌هاي خوني در ابعاد و اندازه‌هاي متنوع الهام گرفت. اما چگونه؟ آنها در بررسي‌هاي اوليه خود به اين نتيجه رسيدند كه در قطعه بلوكي شكلي از پلاستيك مي‌توان يك سري ريزتونل ايجاد كرد كه دقيقا مشابه شكل و شمايل رعد و برق در آسمان است. اين ريزكانال‌هاي خوشه‌اي شكل به وسيله وارد كردن ناگهاني ميخ در بلوك پلاستيكي ايجاد مي‌شود. در مرحله بعد با افزودن سلول رگ‌هاي خوني به اين ريزكانال‌ها مي‌توان الگو و قالب مناسبي براي توليد و رشد اعضاي مصنوعي نظير رگ‌هاي خوني به دست آورد. به عقيده محققان فقدان همين قالب‌ها در گذشته موجب شده است تا پيشرفت چنداني در زمينه طراحي و ساخت رگ‌هاي خوني مصنوعي صورت نگيرد. محققان اين پروژه با انتشار نتايج آن در نشريه «مواد پيشرفته» عنوان كرده‌اند يكي از بزرگترين مشكلات و موانع در مهندسي بافت اين است كه چگونه شبكه‌اي از رگ‌هاي خوني توليد كرده و از آن براي انتقال مواد غذايي به بافت‌هاي مورد نظر استفاده كرد. اكنون پيش‌بيني مي‌شود كه از اين تكنيك نوين بتوان براي توليد شبكه انتقال خون مشابه آنچه كه درون بدن انسان وجود دارد استفاده كرد. محققان اين پروژه براي نهايي‌سازي ايده خود، پرتوي الكتروني را به بلوك پلاستيكي منتقل مي‌كنند تا شرايط براي شكل‌گيري شبكه‌اي از ريزكانال‌ها مهيا شود. با هر ضربه چكش، رگه‌هايي دقيقا مشابه رعد و برق در دل بلوك پلاستيكي ايجاد مي‌شود. البته پس از هر ضربه شبه رعد و برق توليد شده با گذر از بدنه بلوك پلاستيكي از ميخ فرو رفته در آن خارج مي‌شود و چيزي كه برجاي مي‌ماند، ريزتونل‌هايي است كه مي‌توان از آن به عنوان قالب و الگو جهت توليد رگ‌هاي خوني مصنوعي استفاده كرد. شباهت ساختاري كه ميان رعد و برق واقعي و شبكه ريزتونل‌هاي ايجاد شده در بلوك پلاستيكي وجود دارد براي محققان بسيار اميدواركننده است چون در آن طيف گسترده‌اي از ريزكانال‌هايي ديده مي‌شود كه در برگيرنده شيارهايي با قطرهاي گوناگون و متنوع هستند. اين ريزكانال‌ها به صورت خيره‌كننده‌اي به سيستم مويرگي داخل بدن انسان شباهت دارد. محققان اين پروژه در بررسي‌هاي متعدد خود به اين نتيجه رسيده‌اند كه بزرگ‌ترين ريزكانال‌هايي كه به اين ترتيب در بلوك پلاستيكي توليد مي‌شوند هم اندازه شريان‌هايي نظير سياهرگ‌هاست. اين كانال‌هاي بزرگ در قسمتي ايجاد مي‌شوند كه ميخ به درون بلوك پلاستيكي وارد شده است اما در ميانه بلوك، ريزكانال‌ها ريزتر شده و ساختاري نظير مويرگ‌ها را ايجاد مي‌كنند كه در عين حال شباهت ساختاري بيشتري نيز با هم دارند. اين ريزكانال‌ها با يكديگر نيز در ارتباط هستند و در نتيجه مايعاتي كه در آن در جريان است از يك سمت آن وارد و از سمت ديگر آن خارج شده و سر از ريزكانال ديگر در مي‌آورد. گرچه در نگاه نخست اين گونه به نظر مي‌رسد كه ايجاد شبكه ريزكانال‌ها در بلوك پلاستيكي به صورت كاملا تصادفي است با اين حال آزمايشات مختلف نشان داده‌اند كه شبكه رعد و برق شكل ايجاد شده در سراسر بلوك پلاستيكي راه يافته و از اين رو اين اطمينان خاطر حاصل مي‌شود كه رگ‌هاي لازم براي انتقال مواد غذايي به بافته‌هاي مختلف توليد مي‌شوند. يكي ديگر از نكات جالب توجه در اين فرآيند، زمان بسيار اندكي است كه براي آن صرف مي‌شود. كل اين فرآيند تنها چند ثانيه زمان مي‌برد كه در مقايسه با تلاش‌هاي صورت گرفته در زمينه طراحي و ساخت ريزكانال‌هاي مصنوعي سه‌بعدي بسيار سريع‌تر و ارزانقيمت‌تر است. به طور معمول و سنتي، دانشمندان براي توليد ريزكانال‌هاي سه‌بعدي در محيط پلاستيكي از همان روشي استفاده مي‌كنند كه از آن براي توليد تراشه‌هاي رايانه‌اي استفاده مي‌شود. به اين روش فوتوليتوگرافي گفته مي‌شود. اين روش كه در سال‌هاي گذشته رواج قابل توجهي داشته است، هزينه بر بوده و در عين حال بسيار زمانبر است. يكي از مهم‌ترين تفاوت‌هاي موجود ميان تكنيك جديد ارائه شده با روش‌هاي سنتي ازجمله فوتوليتوگرافي در اين است كه در هر بلوك پلاستيكي شبكه جديد و كاملا متفاوتي از ريزكانال‌ها ايجاد مي‌شود، اما در فوتوليتوگرافي همواره قالب ثابت و مشابهي توليد مي‌شود. اين نقطه تمايز زماني بيشتر به چشم مي‌آيد كه براي بافت‌ها و اندام‌هاي مختلف لزوما به شبكه مشابهي از رگ‌هاي خوني نياز نيست. به گفته برخي محققان، به عنوان مثال اگر كليه 5 فرد را با برش مورد بررسي قرار دهيم شاهد خواهيم بود كه هر يك داراي الگوي خاصي از شبكه مويرگي هستند و از اين رو نيازي نيست تا براي تمامي افراد، شبكه‌اي از ريزكانال‌هاي مشابه توليد كرد. اكنون و با پيشرفت جديدي كه در اين زمينه صورت گرفته است دانشمندان مي‌توانند با تمركز و اميدواري بيشتري روي پيوند سلول‌هايي كار كنند كه در آينده به رگ‌هاي خوني واقعي تبديل خواهند شد. اين رگ‌ها در ادامه اين قابليت را خواهند داشت تا همچون رگ‌هاي خوني واقعي مواد غذايي مورد نياز براي بافت‌هاي مختلف را منتقل كنند. نكته جالب توجه ديگر در اين خصوص اين است كه پلاستيك به كار گرفته شده براي ساخت اين بلوك از نوع پلاستيك قابل تجزيه است كه به اين ترتيب مي‌توان اين فناوري نوين را به نوعي به عنوان يك فناوري دوستدار محيط زيست نيز به شمار آورد، اما اين فناوري چه موقع به عنوان تكنيكي كاربردي به كار گرفته خواهد شد؟ محققاني كه در اين پروژه حضور دارند مي‌گويند بايد همچنان منتظر ماند تا نتايج آزمايشات بيشتري را مورد بررسي قرار داد. پس از اين مرحله بايد اين شبكه را در حيوانات آزمايشگاهي به كار گرفت و در نهايت به سراغ بيماران انساني رفت. از اين رو تا كاربردي شدن نهايي اين فناوري راه درازي در پيش روست. با اين حال همگان بر اين عقيده‌اند كه اين فناوري در نوع خود ابتكاري و داراي آينده‌اي روشن است. سایت ما را در گوگل محبوب کنید با کلیک روی دکمه ای که در سمت چپ این منو با عنوان +1 قرار داده شده شما به این سایت مهر تأیید میزنید و به دوستانتان در صفحه جستجوی گوگل دیدن این سایت را پیشنهاد میکنید که این امر خود باعث افزایش رتبه سایت در گوگل میشود

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت ریسک]

[مشاهده در: www.ri3k.eu]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 312]