علم

ينمو الباحثون أنسجة قلب الإنسان على أوراق السبانخ

ينمو الباحثون أنسجة قلب الإنسان على أوراق السبانخ


في عرض إبداعي للهندسة الحيوية ، استخدم فريق من الباحثين نظام الأوعية الدموية للنبات لتوسيع نطاق تكاثر الأنسجة البشرية. كما هو الحال مع أحدث الهندسة الحيوية ، وجد الفريق من معهد Worchester Polytechnic الإلهام من الطبيعة. استخدموا أوراق السبانخ لتنمية خلايا قلب الإنسان النابض.

[مصدر الصورة: معهد ورسستر للفنون التطبيقية]

تأتي المشكلة الرئيسية للباحثين من زيادة التجديد ، وأخذ تلك العينات المختبرية الصغيرة وصنع الأنسجة كاملة الحجم. المشكلة التي تفاقمت هي كيفية تطوير نظام الأوعية الدموية للتعامل مع الأنسجة النامية. الأساليب الحالية - بما في ذلك الطباعة ثلاثية الأبعاد الشائعة - لا يمكنها صنع الشعيرات الدموية الدقيقة المطلوبة. كان على الباحثين تطوير شبكة معقدة للغاية بحيث يمكنها توصيل الأكسجين والمواد المغذية إلى الأنسجة بشكل طبيعي قدر الإمكان. بالنسبة للفريق في WPI ، بدا الارتباط بين الشعيرات الدموية الصغيرة للنباتات وشبكة القلب والأوعية الدموية البشرية واضحًا.

كتب المؤلفون: "تستغل النباتات والحيوانات طرقًا مختلفة اختلافًا جوهريًا في نقل السوائل والمواد الكيميائية والجزيئات الكبيرة ، ومع ذلك هناك أوجه تشابه مفاجئة في هياكل شبكات الأوعية الدموية الخاصة بهم". "إن تطوير نباتات منزوعة الخلايا للسقالات يفتح الإمكانيات لفرع جديد من العلم يبحث في التقليد بين النبات والحيوان."

أولاً ، قام الفريق بتجريد أوراق السبانخ من الخلايا النباتية واستبدالها بأخرى من قلب الإنسان. أرسلوا سوائل تشبه دم الإنسان عبر عروق الأوراق. ثم قاموا بزرع عروق السبانخ بالخلايا البشرية الموجودة على طول الأوعية الدموية. قدمت عروق السبانخ الفارغة دعما كافيا للتعامل مع الخلايا البشرية.

تجريد أوراق السبانخ من خلال نزع الخلايا. يتم ذلك باستخدام منظف.

[مصدر الصورة: معهد Worchester Polytechnic]

يأمل الفريق في إمكانية استخدام هذا البحث للمساعدة في علاج مرضى النوبات القلبية. يمكن أن يفتح مفهوم تجريد الخلايا النباتية واستبدالها بخلايا بشرية أبوابًا لمزيد من الدراسة. قال أستاذ الهندسة الطبية الحيوية جلين جوديت إن هذا قد يؤدي بعد ذلك إلى اختراقات غير متوقعة.

وقال الأستاذ في ولاية ماساتشوستس "لدينا الكثير من العمل الذي يتعين علينا القيام به ، ولكن هذا واعد للغاية حتى الآن". "إن تكييف النباتات الوفيرة التي كان المزارعون يزرعونها منذ آلاف السنين لاستخدامها في هندسة الأنسجة يمكن أن يحل مجموعة من المشاكل التي تحد من الحقل."

توضح ورقة الفريق أيضًا الأمل الذي تقدمه الهندسة القائمة على النباتات:

"من خلال استغلال الكيمياء الحميدة لسقالات الأنسجة النباتية ، يمكننا معالجة القيود العديدة والتكاليف المرتفعة للمواد التركيبية المركبة المعقدة. يمكن زراعة النباتات بسهولة باستخدام الممارسات الزراعية الجيدة وفي ظل بيئات خاضعة للرقابة. من خلال الجمع بين الأنسجة النباتية الصديقة للبيئة والتروية- على أساس إزالة الخلايا ، أظهرنا أنه يمكن أن يكون هناك حل مستدام لسقالات هندسة الأنسجة سابقة الأوعية الدموية. "

يعد المشروع أيضًا بمثابة تذكير كبير بالحاجة إلى البحث متعدد التخصصات. يضم الفريق فنيين أحياء واختصاصيين في الجزيئات ومهندسين.

قال جوديت: "عندما يكون لديك أشخاص بخبرات مختلفة يواجهون مشكلة من وجهات نظر مختلفة ، يمكن أن تظهر حلول جديدة".

يواصل الفريق العمل على أفضل السبل لتوسيع نطاق عملية التجريد. إنهم يراقبون أيضًا كيف تنمو أنواع أخرى من الخلايا البشرية باستخدام الهياكل النباتية. إنهم يتطلعون إلى هندسة شبكة وعائية أخرى لإفراز الدم أيضًا.

نشر الفريق البحث الكامل على الإنترنت في المجلة المواد الحيوية.

راجع أيضًا: باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يحولون السبانخ إلى كاشف للمتفجرات


شاهد الفيديو: فوائد عظيمة للسبانخ - وأضرارها