به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

ترمیم سلول‌های عصبی با نانو ذرات مغناطیسی

تاریخ انتشار: ۱۲ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۹۹۴۰۸۱

نورون‌ها واحد‌های بنیادی مغز و دستگاه عصبی هستند، سلول‌هایی که مسوول دریافت ورودی حسی از دنیای بیرونی، ارسال فرمان‌های حرکتی به ماهیچه‌ها و تبدیل و انتقال سیگنال‌های الکتریکی در هر مرحله هستند. نورون‌ها، که سلول‌های عصبی نیز نامیده می‌شوند، از سه بخش اصلی بدن سلولی، دندریت‌ها و آکسون تشکیل شده‌اند.

هنگامی که نورون‌ها در اثر بیماری یا جراحت دژنراتیو آسیب می‌بینند، توانایی اندکی، برای بهبود خود به خودی دارند بنابراین بازیابی شبکه‌های عصبی و عملکرد طبیعی آن‌ها یک چالش مهم در زمینه مهندسی بافت است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

دکتر اوریت شفی و رئوت پلن دانشجوی دکتری از دانشکده مهندسی کوفکین در دانشگاه بار-ایلان، روش جدیدی را برای غلبه بر این چالش با استفاده از فناوری‌نانو و دستکاری‌های مغناطیسی، توسعه دادند. نتایج تحقیقات آن‌ها در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است.

برای ایجاد شبکه‌های عصبی، محققان نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن را به سلول‌های پیش‌ساز عصبی تزریق کردند، بنابراین سلول‌ها را به واحد‌های مغناطیسی مستقل تبدیل کردند. سپس سلول‌های پیش‌ساز را که به نورون‌ها تبدیل می‌شوند، در معرض تعدادی میدان مغناطیسی از پیش تنظیم‌شده قرار دادند و از راه دور حرکت آن‌ها را در یک بستر کلاژن سه‌بعدی و چند لایه که ویژگی‌های طبیعی بافت بدن را تقلید می‌کند، هدایت کردند.

آن‌ها از طریق این دستکاری‌های مغناطیسی، “مغز‌های کوچک” سه‌بعدی ایجاد کردند، شبکه‌های عصبی کاربردی و چند لایه که عناصر موجود در مغز پستانداران را تقلید می‌کنند.

پس از اینکه محلول کلاژن به یک ژل جامد تبدیل شد، سلول‌ها مطابق با میدان‌های مغناطیسی اعمال شده از راه دور در جای خود باقی می‌مانند. در عرض چند روز، سلول‌ها به نورون‌های بالغ تبدیل شده و اتصالات ایجاد می‌کنند، فعالیت الکتریکی از خود نشان داده و در ژل کلاژن برای حداقل ۲۱ روز رشد می‌کنند.

رئوت پلن از محققان این پروژه گفت: این روش راه را برای ایجاد معماری سلول‌های سه‌بعدی در مقیاس سفارشی برای استفاده در مهندسی زیستی، درمانی و کاربرد‌های تحقیقاتی، هم در داخل و هم در خارج از بدن هموار می‌کند.

از آنجایی که شبکه‌های عصبی سه‌بعدی ما ویژگی‌های ذاتی بافت‌های مغز انسان را شبیه‌سازی می‌کنند، می‌توان از آن‌ها به‌عنوان «مینی مغز» تجربی استفاده کرد و به‌عنوان مدلی برای مطالعه‌های دارویی، بررسی ارتباط بین بافت‌ها و راهی برای شبکه‌های مصنوعی برای رابط بین اجزای مهندسی و زیستی قابل استفاده است.

علاوه بر این، این مدل چشم‌انداز جالبی را برای تزریق چنین ژلی پیشنهاد می‌کند که حاوی سلول‌ها در حالت مایع است، آن را وارد سیستم عصبی می‌کند و سلول‌ها را در ساختار صحیح سازماندهی می‌نماید. مزیت استفاده از این روش این است که میدان‌های مغناطیسی می‌توانند سلول‌های واقع در اعماق بدن را به روشی غیر تهاجمی تحت تاثیر قرار دهند.

قرار دادن ذرات مغناطیسی در سلول‌ها، و به ویژه در سلول‌های عصبی، سؤالاتی را در مورد ایمنی کاربرد‌های پزشکی آینده ایجاد می‌کند.

دکتر اوریت شفی خاطرنشان کرد: مساله ایمنی مهم است و ما تحقیق زیادی را روی آن اختصاص داده‌ایم. در مرحله اول، ما تأثیر ذرات مختلف بر سلامت سلول را در محیط کشت آزمایش کردیم. علاوه بر این، ذرات مغناطیسی را با یک پروتئین زیست سازگار پوشاندیم. این پوشش یک بافر بین عنصر مغناطیسی و سلول ایجاد می‌کند و نفوذ نانوذرات را افزایش می‌دهد. نکته مهم این است که آهن، بلوک سازنده نانوذره، به طور طبیعی در بدن وجود دارد، بنابراین یک ماده خارجی نیست. علاوه بر این، همان ژل با ذرات مغناطیسی در آزمایشگاه آزمایش شد که برای استفاده در مدل‌های حیوانی بی‌خطر است.

سازمان غذا و داروی آمریکا پیش از این استفاده از نانوذرات مغناطیسی را برای اهداف تشخیصی و تصویربرداری و در موارد آسیب شدید تأیید کرده است. اقدامات انجام شده توسط این گروه، فرصتی برای پیشرفت فناوری برای استفاده بالینی آینده ایجاد می‌کند.

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی کلينيک

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: نورون سلول عصبی ذرات مغناطیسی شبکه های عصبی نورون ها سه بعدی سلول ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۹۹۴۰۸۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

راه های افزایش گلبول های قرمز

به گزارش خبرگزاری صداوسیما؛ مرکز سمنان،️ گلبول‌های قرمز وظیفه بسیار مهمی برای بدن ما دارند انتقال خون غنی از اکسیژن در بدن. بنابراین، حفظ آن‌ها در سطوح سالم ضروری است. 

گلبول‌های قرمز خون چه هستند؟
پزشکان آن‌ها را " erythrocytes" می‌خوانند و بیشترین سلول‌های خون را دارند. جز اصلی آن‌ها، هموگلوبین است و انرژی متابولیک را از طریق تخمیر لاکتیک به دست می‌آورند. در بزرگسالان بین ۴، ۵۰۰، ۰۰۰ تا ۵، ۴۰۰، ۰۰۰ گلبول‌های قرمز خون وجود دارد. کمبود در تعداد گلبول‌های قرمز، کم خونی و مازاد آن نابهنجاری یاخته‌های خون است.

برخی واقعیات جالب در مورد خون
گلبول‌های قرمز خون تقریبا ۱۰۰ یا ۱۲۰ روز زنده هستند. بعد از آن، مغز استخوان " گروه " دیگری از گلبول‌های قرمز را تولید می‌کند.
هر مولکول هموگلوبین، ۴ اتم آهن دارد که به مولکول‌های اکسیژن متصل می‌شوند.
هر گلبول قرمز ۳۳ در صد هموگلوبین دارد.
مقادیر نرمال هموگلوبین، ۱۴ گرم / در زنان و ۱۵.۵ گرم در مردان است.
گلبول‌های قرمز خون، کربن دی اکسید را از بین می‌برند.

چگونه گلبول قرمز خون را افزایش دهیم؟
برخی از علائم کم خونی یا کمبود گلبول قرمز، بی حسی و ضعف است. فقدان آهن شایع‌ترین علت کاهش گلبول‌های قرمز است. برای افزایش این میزان، توصیه می‌کنیم تغییراتی در رژیم غذایی و عادات روزانه خود ایجاد کنید.

آهن بخورید
این کار به بدن اجازه بازسازی و تعویض مواد مغذی از دست رفته را می‌دهد. آهن، گلبول‌های قرمز خون را افزایش می‌دهد و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا بهتر کار کنند، چون این جز اصلی هموگلوبین است.
غذا‌های حاوی آهن:
عدس، لوبیا
سبزیجات (اسفناج، کلم پیچ)
آجیل (آلو و کشمش)
گوشت (جگر)
زرده تخم مرغ
آجیل

مس بیشتر بخورید
بزرگسالان هر روز بین ۸ تا ۱۸ میلی گرم از این مواد معدنی نیاز دارند. زنان در طول دوره بارداری بیشتر از مردان به مس نیاز دارند، زیرا در دوران قاعدگی، مس از دست می‌دهند. این ماده غذایی برای سلول‌ها ضروری است که به اهن دسترسی دارند.

غذا‌هایی که بیش‌ترین مس را دارند عبارتند از:
آجیل
حبوبات
گیلاس
گوشت مرغ ارگانیک
شکلات
گیلاس

بیشتر اسید فولیک بخورید
ویتامین ب ۹ به تولید نرمال سلول‌های قرمز خون کمک می‌کند. اگر اسید فولیک به اندازه کافی ندارید، می‌تواند منجر به کم خونی شود. علاوه بر این، نقش اساسی در عملکرد دی ان‌ای بازی می‌کند. حدود ۴۰۰ تا mcg ۶۰۰ برای زنان در مرحله بارداری توصیه می‌شود.
اسید فولیک را از کجا تامین کنیم؟
غلات سبوس دار
سبزیجات برگ سبز (اسفناج)
حبوبات
آجیل
حبوبات

بیشتر خوردن ویتامین آ
هم چنین Retinol نامیده می‌شود، یک ترکیب بسیار مهم برای توسعه سلول‌های بنیادی سلول خونی قرمز در مغز استخوان است. پردازش هموگلوبین تولید آهن را تضمین می‌کند.

در میان غذا‌هایی که بیش‌ترین ویتامین را دارند عبارتند از:
هویج
کاهو
سبزی برگ سبز
فلفل شیرین
آلو
گریپ فروت
هندوانه

مقدار ویتامین ث را افزایش دهید
این ماده مغذی ویژگی‌های زیادی دارد، مثل تقویت سیستم ایمنی و پیش گیری از بیماری‌های ویروسی در زمستان. اما ویتامین ث توانایی بدن برای جذب آهن را تحریک می‌کند در نتیجه تعداد گلبول‌های قرمز خون را افزایش می‌دهد. مرکبات بیش‌ترین ویتامین ث را دارند.

مصرف ویتامین ب ۱۲ را بالا ببرید
مقدار خوبی از این ماده مغذی، تولید گلبول‌های قرمز را در مغز استخوان افزایش می‌دهد.

برای تامین بدن با ویتامین ب ۱۲، توصیه می‌کنیم این غذا‌ها را مصرف کنید:
گوشت گوساله
تخم مرغ
ماهی (سالمون، ساردین)
محصولات لبنی (شیر، ماست و پنیر)، بهتر است که کم چرب باشند)
سویا
گندم
قارچ
قارچ

ورزش کردن
سبک زندگی بی تحرک اثرات منفی زیادی روی سلامتی دارد. در بین آن ها، مشکلات چاقی و گردش خون، همچنین نگه داری آب و یا درد ماهیچه را افزایش می‌دهد. اما علاوه بر کاهش تعداد سلول‌های قرمز خون، امکان ایجاد نسخه‌های جدید وجود ندارد.
ورزش کردن برای سلامتی، جذب" آهن " ضروری است و از بسیاری از بیماری‌ها جلوگیری می‌کند. روتین ورزش کنید (دویدن، پیاده روی، دوچرخه سواری و ...) به این دلیل توصیه می‌شود که آن‌ها به اکسیژن گیری کل بدن کمک می‌کنند.

سیگار کشیدن ممنوع است
این یکی از بدترین عادات است که مردم انجام می‌دهند هر چه بیشتر نیکوتین و دیگر مواد شیمیایی موجود در سیگار را مصرف کنید اکسیژن کاهش می‌یابد و اجازه چرخش خون را نمی‌دهند. استعمال دخانیات رگ‌های خونی را تحت فشار قرار می‌دهد و مانع کار سلول‌های قرمز خون می‌شود.

ترک سیگار

مشروبات الکلی مصرف نکنید
یک عادت دیگر از عاداتی که برای سلامتی ما مضر است و تاثیر منفی روی گلبول‌های خون دارد. نوشیدنی‌های اسیدی خون را به مایع غلیظ‌تر، کندتر با اکسیژن کم‌تر تبدیل می‌کنند و نمی‌تواند آن را به درستی منتقل کند. علاوه بر این، الکل سلول‌های خونی قرمز نابالغ را بدون هموگلوبین کافی تولید می‌کند.

آزمایش
حداقل سالی یک بار بروید تا آزمایش خون انجام دهید. با یک نمونه، تجزیه و تحلیل شرایط عمومی و سطح نه تنها گلبول‌های قرمز خون بلکه کلسترول، آهن، اوره، گلوکز و ... بسیار مهم است. پزشک به اطلاعات تست خون نگاه خواهد کرد وبیان می‌کند چه نوع درمان و دارویی مورد نیاز است.