پژوهشگران نشان دادند هیدروژل‌های مصنوعی دارای داربست مؤثری برای رشد بافت عصبی در نواحی آسیب دیده‌ی مغزی هستند و رویکردی ممکن برای بازسازی بافت مغز فراهم می‌کنند. برای آشنایی بیشتر با این پژوهش با مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
ممکن است مغز در حال رشد چیزی شبیه یک فیلم علمی تخیلی به نظر برسد. اما یک گروه بین رشته‌ای از پژوهشگران دانشگاه هوکایدو گامی در این مسیر برداشته‌اند. آنها از مواد هیدروژل در ترکیب با سلول‌های بنیادی عصبی برای رشد بافت مغزی جدید استفاده کردند. این مهم است زیرا زمانی که بافت مغزی ما آسیب می‌بیند، بافت عصبی برخلاف سایر قسمت‌های بدن ما (مانند پوست) ظرفیت بازسازی ندارد.
شیوه پژوهش
نخستین گام برای پژوهشگران این بود که یک ماده هیدروژلی بسازند که در آن سلول‌های بنیادی عصبی بتوانند زنده بمانند. آنها دریافتند یک ژل خنثی با بخش‌های مساوی از مونومرهای بار مثبت و منفی بهترین چسبندگی سلولی را به همراه دارد. سپس پژوهشگران نسبت مولکول‌های متقابل را برای دستیابی به سفتی شبیه به سفتی بافت مغز تنظیم کردند. سپس منافذی در ژل ایجاد شد که می‌توان سلول‌ها را در آن کشت داد.
Satoshi Tanikawa، نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: «وقتی ساختار سه‌بعدی هیدروژل‌های متخلخلی را دیدم که همکارم Tomas در یک جلسه نشان داد، فکر کردم که می‌توان از آنها در درمان‌های احیاکننده به عنوان داربستی برای رشد سلول‌های عصبی استفاده کرد».
نتایج آزمایش‌ها
هنگامی که ژل‌ها بهینه شدند، برای تشویق به رشد رگ‌های خونی در یک سرم فاکتور رشد خیس شدند و سپس در یک مدل موش در مناطق آسیب دیده مغز کاشته شدند. پس از سه هفته، پژوهشگران دریافتند سلول‌های ایمنی و سلول‌های عصبی از اطراف بافت مغز میزبان وارد هیدروژل شده و رگ‌های خونی رشد کردند.
در این مرحله، پژوهشگران سلول‌های بنیادی عصبی را به هیدروژل تزریق کردند. پس از 40 روز، میزان بقای سلول‌های بنیادی بالا بود و برخی از آنها به سلول‌های آستروسیت جدید یا سلول‌های عصبی تبدیل شدند. مشاهده شد سلول‌های میزبان به هیدروژل نفوذ کردند، در حالی که برخی از سلول‌های عصبی جدید از هیدروژل به بافت مغز اطراف مهاجرت کردند و درجاتی از یکپارچگی بین هیدروژل و بافت مغز میزبان را نشان دادند.
ماهیت گام به گام این فرآیند کلیدی بود، زیرا کاشت هیدروژل و پیوند سلول‌های بنیادی عصبی به طور همزمان ناموفق بود. این مطالعه یک گام مهم به سمت توسعه درمان‌های شامل بازسازی بافت مغز را نشان می‌دهد. مراحل بعدی شامل مطالعه زمان بهینه پیوند و تأثیر پاسخ التهابی بر سلول‌های پیوندی است.
Tanikawa اظهار داشت: «شرایطی که بر عروق خونی مغز تأثیر می‌گذارد، مانند انفارکتوس مغزی، یک بیماری جدی است. این بیماری نه تنها نرخ مرگ و میر بالایی دارد، بلکه آنهایی که زنده می‌مانند با عواقبی شدید دست و پنجه نرم می‌کنند. فکر می‌کنم این پژوهش پایه‌ای برای درمان‌های پزشکی خواهد بود؛ درمان‌هایی که به چنین بیمارانی کمک خواهد کرد».
منبع: DOI: 10.1038/s41598-023-28870-z
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
