English
چهارشنبه, 26 ارديبهشت 1403

 


امور فرهنگی و پژوهشی
امور پژوهشی
انجمن علمی دانشجویی
امور علمی،فرهنگی و اجتماعی دانشگاه
پژوهشی
مقالات و مجلات
رونمایی از خون مصنوعی با استفاده از نسل جدید پلیمر

موضوع: رونمایی از خون مصنوعی با استفاده از نسل جدید پلیمر

رونمایی از خون مصنوعی با استفاده از نسل جدید پلیمر 10 سال 9 ماه ago #15370

خون مصنوعي از آن دسته مقوله هاي علمي و فناورانه است كه به دليل سر و كار داشتن مستقيم با حيات، طرفداران زيادي در جوامع علمي و پزشكي جهان دارد. نگاهي به طرح هايي كه در اين زمينه آغاز شده نشان مي دهد براي پيش بردن چنين طرح هايي، محققان بايد شجاعت علمي قابل توجهي داشته باشند.

نگاهي به گذشته علوم پزشكي نيز گوياي آن است كه تلاش براي توليد فرآورده پزشكي مشابه خون از نيم قرن پيش آغاز شده و همچنان نيز دنبال مي شود؛ هر چند پيش از آن نيز ايده توليد خون مصنوعي يا موادي كه بتواند عملكردي مشابه خون داشته باشد، ذهن بسياري از دانشمندان را به خود مشغول كرده بود، اما مرزهاي بسيار محدود دستاوردهاي علمي و پزشكي در قرون گذشته موانع زيادي بر سر ايده هايي از اين دست ايجاد مي كرده است. اكنون شرايط متفاوت از گذشته شده است.

طي زمان، ايده هاي نويني كه با توليد خون مصنوعي مرتبط بودند، ارائه شده اند و اكنون يكي از مهم ترين دستاوردها در اين زمينه رونمايي شده است: توليد سلول هاي قرمز خوني كه بتوان از آنها براي انتقال داروها و حتي اكسيژن استفاده كرد.

از دهه 50 ميلادي، محققان در تلاش بوده اند موادي توليدكننده كه از جهات گوناگون قابليت تقليد از سلول هاي خوني را داشته باشند. سلول هاي خوني در حقيقت صفحات قابل انعطافي به شمار مي آيند كه اكسيژن را در سراسر بدن حمل مي كنند تا حيات ما ادامه داشته باشد. اين ريز صفحات از كوچك ترين مويرگ ها گرفته تا رگ هاي بزرگ و حياتي بدن در حال حركت هستند و وظايف خود را انجام مي دهند؛ اما مشخصه هاي فيزيك سلول هاي قرمز خوني از جمله شكل 2 انحنايي آنها، انجام هرگونه تقليد و نسخه برداري براي توليد نمونه هاي مصنوعي را مشكل كرده و همين مساله موجب شده دانشمندان نتوانند گام هاي قابل توجهي در راستاي دستيابي به خون مصنوعي بردارند.

شايد بتوان نتايجي كه درخصوص تحقيقات گروهي از متخصصان در زمينه انتقال دارو منتشر شده را به عنوان تحولي بزرگ در اين بن بست چند دهه اي به شمار آورد.
اعضاي اين گروه راهي براي توليد ذرات تجزيه پذير و زيست سازگار ارائه كرده اند كه از نظر اندازه، شكل و انعطاف پذيري با سلول هاي خوني برابري مي كنند. اعضاي گروه اعتقاد دارند اين سلول هاي مصنوعي را مي توان با اهداف مختلفي به كار گرفت، به عنوان حامل هايي براي انتقال انرژي، فاكتورهاي درماني و حتي در تصويربرداري. خون مصنوعي هيجان انگيزترين دستاورد علوم نوين در روزهاي پاياني سال 2009 است.
دانشگاه ميشيگان تا پيش از اين نيز تلاش هاي بسياري در زمينه توليد خون مصنوعي انجام داده است، اما ميان اين طرح و طرح هاي قبلي تفاوت هاي زيادي ديده مي شود.

در گذشته، پليمرهاي متنوعي در ابعاد گوناگون ارائه شده اند كه صرفا توانايي انتقال داروها را در بدن دارند، اما نگاهي دقيق تر به آنها نشان مي دهد ساختار تشكيل دهنده آنها نمايان كننده يك مجموعه تركيبي است. اما نمايشي كه ريز صفحات تازه توليد شده از خود نشان داده اند گوياي طبيعت دروني آنهاست. اين صفحات در بدن جابه جا مي شوند و كارهاي مختلفي انجام مي دهند و از همه مهم تر اين كه زيست سازگار هستند.
تمركز محققان دانشگاه ميشيگان در توليد سلول هاي خوني مصنوعي كاملابا الهام گرفتن از فرآيندهاي مشابهي است كه در بدن و جريان خون ديده مي شود.

آنها براي توليد سلول هاي خوني تركيبي مورد نظر خود، كار را با ذرات كروي شكل ساخته شده از نوعي پليمر شناخته شده موسوم به PLGA آغاز كردند. اين تركيب صرفا به دليل ويژگي هاي چشمگير خود در زمينه تجديدپذيري و زيست سازگار بودن شهرت خاصي دارد. قرار دادن اين گوي ها در مجاورت ماده الكلي مخصوص موجب تغييراتي در شكل ظاهري آنها و تبديل شدنشان به ذراتي مشابه سلول هاي خوني مي شود. اين دقيقا همان سخت ترين مرحله اي است كه دانشمندان علوم پزشكي از آن به عنوان مهم ترين مانع در راه دست يافتن به فناوري خون مصنوعي ياد مي كنند.

خون مصنوعي از آن دسته مقوله هاي علمي و فناورانه است كه به دليل سر و كار داشتن مستقيم با حيات، طرفداران زيادي در جوامع علمي و پزشكي جهان داردذراتي كه با استفاده از پليمر PLGA ساخته مي شوند همچون قالبي عمل مي كنند كه دانشمندان با استفاده از آنها مي توانند لايه هاي مختلف پروتئين را بتدريج در آن رسوب دهند. استفاده زنجيروار از اين پروتئين ها موجب اتصال مطمئن آنها به پليمر ياد شده مي شود. نتيجه نهايي اين فرآيند چيزي نيست جز پوسته نرم و قابل انعطاف پروتئيني هم اندازه و هم شكل با سلول هاي خوني. محققاني كه اين طرح را پيش برده اند مدعي هستند كه مي توانند از قابليت هاي مختلف اين گوي ها استفاده كنند. به عنوان مثال مي توان آنها را با تلفيق كردن هموگلوبين، به گونه اي ساخت كه قابليت حمل اكسيژن را نيز داشته باشند.

پيشرفت اين فناوري تاكنون كاملارضايت بخش بوده است. آزمايش هاي اوليه نشان داده اين ذرات آنقدر انعطاف پذير هستند كه براحتي فشرده مي شوند و در لوله هايي كه شباهت زيادي به مويرگ ها دارند، حركت مي كنند.

از آن گذشته ثابت شده كه مي توان در مراحل مختلف و مورد نظر، داروهاي مختلف را در آنها تلفيق كرد.
در اين طرح، بهره گيري از دانش نانو كمك زيادي به دانشمندان كرده است. در بخشي از اين فرآيند دانشمندان نانو ذرات اكسيد آهن را در دل اين سلول هاي مصنوعي جاسازي كرد و موفق شدند عوامل مورد نياز براي انجام ام.آر.آي هاي بسيار دقيق را فراهم كنند. در اينجاست كه مي توان تصور حيرت انگيزي را در ذهن متصور شد. به اين ترتيب كه ذرات مي توانند پس از قرار گرفتن در خون، جريان خون و هر آنچه را به آن مربوط مي شود زير نظر بگيرند.
علي خادم حسيني، محقق ايراني و متخصص در زمينه مهندسي زيستي در كميته مشترك دانشگاه هاروارد وMIT كه چند ماه پيش در زمينه چشم بيونيكي در دنيا خبرساز شد مي گويد: اين دستاورد جديد در نوع خود بي نظير است و تاكنون نمونه مشابه آن ديده نشده است. به عقيده وي، از آنجا كه مي توان با اعمال تغييرات جزيي در اين ذرات، مواد مختلف را در خون جابه جا كرد، چنين فناوري در نوع خود هيجان برانگيز است.
يكي از نكات جالب توجه ديگر اين فناوري نوين، عدم واكنش از سوي سيستم ايمني بدن است. البته اين ادعايي است كه از سوي دانشمندان طرح مطرح شده و به عقيده آنها براي اطمينان خاطر حاصل كردن از آن بايد آزمايش هاي زيادي روي نمونه هاي آزمايشگاهي انجام شود.

داستان هيجان انگيز توليد خون مصنوعي به لطف پيشرفت هايي از اين دست وارد مراحل تازه و حساسي شده است و زماني كه دكتر ميتراگوتي، محقق اصلي طرح اخير مي گويد حالانوبت آزمايش آن روي نمونه هاي حيواني است، بخوبي مشخص مي شود كه رويداد تازه اي در زمينه توليد خون مصنوعي در حال وقوع است. وي و ديگر دانشمنداني كه در اين طرح حضور داشته اند، توليد سلول هاي خوني را تنها يك آغاز اميدواركننده عنوان مي كنند.
آنها توليد ويروس و باكتري هاي مصنوعي را اهداف بعدي خود عنوان مي كنند كه براي هريك از آنها كاربردهاي زيادي را در نظر گرفته اند. دستيابي به اين چشم اندازها همان رويايي است كه محققان زيادي در دهه هاي گذشته به دنبال آن بوده، اما محدوديت هاي فني و تكنيكي مانع موفقيت شان شده است: تلفيق دنياي سنتزي و بيولوژيكي.
مدير دسترسي عمومي براي نوشتن را غيرفعال كرده.
كاربر(ان) زير تشكر كردند: سیاوش دانیالی, فاطمه خوش تراش
مدیران انجمن: محمد مؤذّنی چیمه, سعید اسلامی کولایی
امور فرهنگی و پژوهشی
امور پژوهشی
انجمن علمی دانشجویی
امور علمی،فرهنگی و اجتماعی دانشگاه
پژوهشی
مقالات و مجلات
رونمایی از خون مصنوعی با استفاده از نسل جدید پلیمر