شفاف سازی اندام های بدن برای تهیه نقشه 3بعدی آنها
به گزارش وبلاگ درخشان 92، پژوهشگران آلمانی برای نخستین بار توانستند نسبت به شفاف سازی اندام های انسان و آماده کردن آنها برای ارائه یک نقشه سه بعدی اقدام نمایند.
به گزارش وبلاگ درخشان 92 و به نقل از فیز، پژوهشگران برای نخستین بار پیروز شدند نسبت به شفاف سازی اندام های کامل انسانی اقدام نمایند. آنها با استفاده از تصویربرداری میکروسکوپی، ساختارهای پیچیده ای از اندام های شفاف در سطح سلولی به نمایش گذاشتند. نقشه اندام ها می تواند مانند قالبی برای فناوری های سه بعدی زیست چاپی عمل کند و در آینده، کمکی به ابداع اندام های مصنوعی برای بیمارانی باشد که به پیوند اعضا احتیاج دارند.
رمزگشایی پیچیدگی ساختاری اندام های انسان، همواره یک چالش بزرگ بوده زیرا فناوری های لازم برای به تصویر کشیدن آنها در سطح سلولی وجود ندارند. پیشرفت های اخیر در شفاف سازی بافت ها، به پژوهشگران امکان داد تا نخستین بینش سلولی را از اندام های موش به صورت سه بعدی به دست بیاورند اما این روش ها، برای اندام های انسانی عملی نیستند.
اندام های انسانی معمولا به خاطر تجمع مولکول های حل نشدنی از جمله کلاژن داخل بافت ها سفت هستند؛ مواد شفاف نماینده قدیمی که برای شفاف سازی اندام های موش به کار می فرایند، کارآیی لازم را روی اندام های انسان به خصوص انسان بزرگسال ندارند.
دکتر شان ژائو(Shan Zhao)، دانشجوی موسسه پژوهشی هلمهولتز زنتروم(Helmholtz Zentrum) آلمان و نویسنده ارشد این پژوهش گفت: ما مجبور شدیم رویکرد خود را به طور کامل تغییر دهیم و آن را از ابتدا شروع کنیم تا مواد شیمیایی جدیدی برای شفاف سازی اندام های انسانی بیابیم.
پژوهشگران پس از انجام آزمایش های طاقت فرسا، شفاف نماینده ای موسوم به CHAPS را کشف کردند که می تواند سوراخ های کوچکی را در سراسر اندام های انسانی ایجاد کند. CHAPS، امکان نفوذ محلول های دیگر را به اندام های ضخیم انسان و تبدیل آنها به یک ساختار شفاف فراهم می نماید.
این گروه پژوهشی توانستند پس از پیوند اندام انسان هایی که از جهان رفته بودند، بر چالش های تصویربرداری از اندام و تحلیل داده های گسترده حاصل از آن غلبه نمایند. آنها ابتدا یک میکروسکوپ لیزری ابداع کردند که ظرفیت بالایی دارد و می تواند از اندام های انسانی که به بزرگی کلیه هستند، تصویربرداری کند. پژوهشگران در مرحله دوم کار خود، الگوریتم های مبتنی بر یادگیری ماشینی را ابداع کردند تا صدها میلیون سلول را به صورت سه بعدی مورد ارزیابی قرار دهند.
پژوهشگران باور دارند که این فناوری موسوم به شانل(SHANEL) می تواند یک فناوری کلیدی برای نقشه برداری از اندام های انسان در آینده نزدیک باشد.
این پژوهش، در مجله Cell به چاپ رسید.
منبع: خبرگزاری ایسنا