پیشرفت در مهندسی بافت با تولید بیوسنسور سلولزی

گروهی از پژوهشگران، داربستی سلولزی به نام “بیوسنسور هیبریدی” ساخته‌اند که با پروتئین فلورسنت حساس به pH و کلسیم نشانه گذاری شده‌است. این مواد باعث می‌شوند تا بتوان، متابولیسم و سایر شاخص‌های بیومارکری در بافت‌های مصنوعی مهندسی شده را با استفاده از میکروسکوپ تصویربرداری کرد.

موفقیت مهندسی بافت مبتنی بر استفاده از ماتریکس‌هایی برای داربست‌ می‌باشد که توانایی زنده نگه‌داشتن و رشد سلول‌ها، بافت‌ها و organoidsها را دارا باشند. داربست‌ها برای تحقیق‌های شیمی دارویی، مهندسی بافت، پزشکی بازساختی مهم هستند و همچنین برای توسعه درمان‌های جدید امیدوار کننده می‌باشند. با این حال، در طول رشد بافت توانایی دیدن آن‌چه که در داربست‌ها اتفاق می‌افتد، یک چالش مهم تحقیقاتی است.

رهبر گروه کالج دانشگاه کرک-Ruslan Dmitriev- می‌گوید: “ما رویکرد جدیدی را گسترش دادیم که به ما اجازه می‌دهد تا با استفاده از سنسورهای زیستی، پروتئین‌های فلورسنت، داربست و سلول‌های در حال رشد درون داربست را مشاهده کنیم. با توجه به اختصاصیت بالا در نشانه گذاری و استفاده از میکروسکوپ فلورسنسِ FLIM، ما می‌توانیم تغییرات pH و کلسیم در مجاورت سلول‌ها را کمّی سازی کنیم.”

محققان برای رسیدن به نشانه‌گذاری اختصاصی ماتریکس سلولزی از پروتئین‌های شناخته شده متصل به سلولز استفاده کردند. استفاده از بیوسنسورهای حساس به pHخارج سلولی  و کلسیم اجازه تجزیه و تحلیل متابولیسم سلولی را فراهم می‌کند. درواقع، اسیدی سازی خارج سلولی به طور مستقیم با مسیر تولید انرژی سلولی و شار گلیکولیتیک (انتشار لاکتات) ارتباط دارد.از سوی دیگر، کلسیم نقش کلیدی در سیگنال خارج و داخل سلولی دارد که بر رشد و تمایز سلول تأثیر می‌گذارد.

این رویکرد بر روی انواع مختلف ماتریکس سلولزی مورد آزمایش قرار گرفت و با استفاده از داربست سه بعدی سلول‌های سرطانی روده انسان و ارگانوئید روده کوچک حاصل از سلول‌های بنیادی موش، آزمایش شد. داده‌های حاصل می‌توانند در قالب نقشه‌های رنگی مطابق با زمینه‌های رشد سلولی در محیط های مختلف ارائه شوند.
نتایج دکتر Dmitriev چشم انداز جدیدی را در تصویربرداری از ساختارهای مهندسی بافت برای پزشکی بازساختی ارائه می‌کند که به درک عمیق‌تر متابولیسم بافت‌ها در سه بعد منجر می‌شود.

✅ منبع خبر
✅ لینک مقاله