بازسازی آپارتمان: بازسازی سلول های آسیب دیده به یاری نانوژنراتور های الکترومکانیکی - کولو

جهت دریافت خدمات بازسازی آپارتمان با گروه ساختمانی آبان در ارتباط باشید. از طراحی پلن بازسازی تا اجرای جز به جز بازسازی منزل، ویلا و ساختمان اداری تخصص ماست.

به گزارش خبرنگار حوزه فناوری گروه علمی پزشکی خبرنگاران، به نقل از phys،ماتریس خارج سلولی (ECM) شامل شبکه سه بعدی و بیوالکتریکی خواهد بود که بر توسعه سلول ها و چگونگی حرکت و عملکرد آن ها تأثیر می گذارد.

محققان چینی توانسته اند با یاری از نانوتکنولوژی، بیوالکترونیک و مواد پیشرفته و بعلاوه علم شیمی یک نانوژنراتور زیستی اتصال الکترومکانیکی مختصر bio-NG با الهام از نشانه های بیوفیزیکی ماتریس خارج سلولی را توسعه دهند. هدف از فراوری این دستگاه ایجاد یک تحریک الکتریکی درجا برای سلول های زنده است.

فضای سه بعدی منحصر به فرد در زیست NG ها محیطی شبیه ECM را برای ترویج رشد سلولی فراهم می نماید در واقع این فضا در زنده ماندن و توسعه سلول و بعلاوه حفظ و ارتقاء عملکرد خاص آن ها موثر خواهد بود.

محققان انتظار دارند که NG های زیستی نو و پیشرفته از پیچیدگی ماتریکس خارج سلولی تقلید نمایند و یک سیستم بیولوژیکی مرتبط با فیزیولوژیک را در داخل بدن ارائه دهند.

محققان این حوزه در کوشش هستند تا نسخه نو و پیشرفته نانوژنراتور های زیستی یک سیستم بیولوژیکی مرتبط با فیزیولوژیکی را در داخل بدن برای جایگزینی سیستم های دو بعدی نادرست و مدل های حیوانی ارائه دهد و به همین دلیل یک استراتژی عملی برای تحریک الکتریکی بی سیم سلول ها و بافت ها برای ترمیم و حفظ عملکرد سلول ها ارائه نموده اند.

باتوجه به این که الکترو الکتریکی درون زا در سیتوپلاسم و فضای خارج سلولی وجود دارد بنابراین یک منبع تحریک الکتریکی سلول های تحریک پذیر و تنظیم فعالیت سلولی را برای کاربرد های زیست پزشکی در اختیار دانشمندان قرار می دهد.بیشتر روش های درمانی احتیاج به ورودی انرژی خارجی و اتصال سیم برای اعمال پالس های الکتریکی خارجی به وسیله دستگاه های ریز کاشته شده دارند که تحولات اخیر در فناوری نانو امکان درمان بدون الکترود و بدون باتری را فراهم نموده است.

تحریک الکتریکی مغز، بازسازی مو و ترمیم زخم ازجمله کاربرد های نانوژنراتور ها خواهد بود بعلاوه از تعامل بیولوژیکی NG سلولی، برای کاهش شرایط التهابی، القاء تکثیر کبدی، تسریع رگ زایی و بعلاوه بهبود ترمیم کبد استفاده می گردد.

محققان در طی آزمایشات، نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن را به پلی اکریلونیتریل تزریق می نمایند تا الیاف بسیار گسسته را برای استفاده به عنوان دستگاه الکتروریسی با یاری مغناطیسی آماده گردد، زیرا الکتروریسی ها با ایجاد داربست هایی با منافذ به هم پیوسته و الیاف گسسته شرایط را برای مهاجرت بدون سلول فراهم می نمایند.

اتصال الکترومکانیکی زیستی NG ها که به وسیله داربست های زستی مونتاژ می شوند، انتقال و ارتباط سیگنال ها بین سلول ها را تقلید نموده تا اثرات بیوالکتریک فیبر های کلاژن یا الیاف در ماتریس خارج سلولی را ایجاد نمایند. این تیم با استفاده از تجزیه و تحلیل اجزای محدود، پتانسیل پیزوالکتریک فراوری شده از نیروی سلول در زیست-NG ها را شبیه سازی نموده اند که برای تحقق این امر، آن ها نیروی بار را بر روی تماس فیبر سلولی وارد نموده و ابتدا پیزوالکتریکی یک فیبر منفرد در زیست-NG ها را با استفاده از میکروسکوپ نیروی پیزوالکتریک مقدار گیری می نمایند و در نتیجه سیگنال های ولتاژ تجربی پیزوالکتریک نظری زیستی-NG ها تأیید می گردد.

این محققان برای آنالیز اطلاعات الیاف موجود در زیست-NG ها از طیف مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و پراش اشعه ایکس (XRD) استفاده نموده اند.

آن ها سپس خواص ترمودینامیکی الیاف پیزوالکتریک را در زیست-NG ها با استفاده از ترموگرام های دماسنجی اسکن دیفرانسیل (DSC) مورد مطالعه قرار دادند و مطالعات ولتاموگرافی چرخه ای را برای آزمایش ویژگی های ذخیره و انتقال بار الیاف پیزوالکتریک در زیست-NG ها فراهم نموده است.

خواص مکانیکی و انعطاف پذیری الیاف سبب می گردد تا NGs زیستی، مقدار منافذ به مقدار کافی بزرگ و محیط رشد سه بعدی پایدار را برای حرکت و رشد سلول حفظ نمایند. این تیم بعلاوه تعامل سلول NG در فضای سه بعدی را با دو رده سلولی مختلف را مورد آنالیز قرار داده است.

با استفاده از نانوژنراتور های دو بعدی (NGs) و الیاف سه بعدی غیر پیزوالکتریک، تأثیرات فضای سه بعدی و تحریک الکتریکی بر روی سلول ها را مورد مطالعه قرار دادند. داده ها نشان داد که چگونه زیست-NGs می توانند یک محیط کشت سلولی دوستدار زیستی را برای آزمایش های بیشتر فراهم نمایند.

دانشمندان برای بازسازی سلول های کبدی آسیب دیده با استفاده از روش زیست توده های زیستی به کاشت سلول های کبدی پرداختند که برای اولین بار این کار بر روی موش ها آزمایش شد که بعد از گذشت چهارهفته و برداشتن ایمپلنت ها، با استفاده از رنگ آمیزی بافت شناسی التهاب ها بطور کامل از بین رفته بودند.بعلاوه بعد از برطرف کامل التهاب، در داخل بافت کبد احیا شده سیستم گردش خون نوی را خواهیم داشت.

ثبات طولانی مدت و سازگاری زیستی NGs زیستی در داخل بدن

تعامل سلول NG به طور موثر باعث زنده ماندن سلول ها خواهد شد که این امر منجر به ایجاد یک استراتژی درمانی برای آزمایشات بالینی می گردد.

برای بازسازی بافت های آسیب دیده، استفاده از روش پیوند مستقیم سلول های عملکردی به محل آسیب دیده بسیار موثر است؛ که محققان برای آنالیز های بیشتر و مشاهده پایداری NG های زیستی در داخل بدن در ناحیه ماهیچه ای گاستروکنمیوس در اطراف عصب سیاتیک موش ها زیست زیستی را قرار دادند که با گذشت هشت هفته به نتیجه بسیار خوبی در مورد استفاده از این روش دست یافتند.

این محصول با قابلیت ایجاد یک پتانسیل ولتاژ موضعی برای تحریک سلول های زنده تا زمانی که آن ها متحرک هستند محیط منحصر به فردی را برای کشت سلولی در زیست زیستی تسهیل می نماید تا باعث باز شدن کانال های یونی موجود در غشای پلاسمایی سلولی برای دستیابی به تحریک الکتریکی در سطح تک سلولی گردد.

بعلاوه این فرآیند پتانسیل بالایی را برای طب بیوالکترونیکی و تکانه های الکتریکی محلی هدف سلول فراهم می نماید. بعلاوه این روش نو می تواند جایگزین سیستم های دو بعدی نادرست و مدل های جانوری وقت گیر گردد تا محیط زیست زیستی و فیزیولوژیکی را برای بازسازی سریع بافت و دارو های الکترونیکی با الهام زیستی فراهم کند.

بیشتربخوانید:

خبرنگاران علمی پزشکی فناوری