به گزارش سیناپرس، این سیستم از سیم های آهنی ریز که در پاسخ به میدان های مغناطیسی خم می شوند، بهره می برد.
سلول های بنیادی استخوان ساز که روی شبکه ای از این نانوسیم ها رشد می کنند، نوعی تمرین فیزیکی روی بستر متحرک دارند. سپس با پروتکل تمایزی که به جای چند هفته، فقط چند روز طول می کشد، خیلی سریعتر از شرایط معمول دیگر کشت به استخوان بالغ تبدیل می شوند.
جاسمین مرزابان (Jasmeen Merzaban) زیست شناس و پژوهشگر این مطالعات که به همراه یورگن کوسل (Jürgen Kosel) این مطالعه را رهبری کردند، گفت: این یک یافته قابل توجه است. محققان پتانسیل تولید استخوان داربست نانوسیمی خود را با و بدون سیگنال مغناطیسی ارزیابی کردند.
در ادامه پژوهشگران سیم های ریز را که هر کدام به اندازه زائده دم مانندی است که روی برخی باکتری ها یافت می شود، در یک شبکه با فاصله یکسان الگوبرداری کرده و سپس سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی مشتق از مغز استخوان (MSCs) را در بالای آن قرار دادند.
محققان دریافتند افزودن میدان مغناطیسی با فرکانس پایین، روند رشد استخوان را به طرز چشمگیری تسریع می کند. نشانگرهای ژنتیکی رشد استخوان را می توان طی دو روز پس از انکوباسیون تحت تحریک مکانیکی شناسایی کرد، در حالی که ژن های مرتبط با ساقه و خود نوسازی به سرعت غیرفعال شدند. در زیر میکروسکوپ، محققان همچنین می توانند سلول ها را ببینند که خودشان را بازسازی می کنند تا با سرعت بیشتری شبیه استخوان شوند.
تیم تحقیقاتی در ادامه قصد دارد این سیستم را در مدل های موش مبتلا به بیماری های تحلیل استخوان آزمایش کند، با این انتظار که داربست های نانوسیمی با بذر سلول های بنیادی را بتوان با خیال راحت در محل های آسیب کاشت کرده و باعث ترمیم بافت‌ها شد. گفتنی است که در این روش، یک میدان مغناطیسی اعمال شده خارجی برای سرعت بخشیدن به روند بهبودی استفاده می شود.
خوزه افرین پرز (Jose Efrain Perez) پژوهشگر این مطالعه، کاربردهای بالقوه‌ای را در سایر محیط های بیماری می بیند و معتقد است: تغییر سختی ماتریکس با افزایش یا کاهش طول و قطر نانوسیم می تواند پاسخ های متفاوتی را با سلول های بنیادی مشتق از مغز استخوان افزایش دهد. محققان می توانند از انواع دیگر سلول های بنیادی برای تقویت رشد عصبی و ترمیم مغز پس از سکته استفاده کنند.
به گزارش سیناپرس، پرز در پایان نتیجه گرفت: ما می توانیم خود داربست نانوسیم یا مواد پایه را به صورت سفارشی تهیه کنیم. به عنوان مثال، می توانیم از فلزات مختلف برای بهره برداری از پاسخ های مغناطیسی آن ها یا پوشش نانوسیم ها با مولکول های زیستی برای تحویل بالقوه در تماس سلولی، استفاده کنیم.
شرح کامل این پژوهش و یافته های آن در آخرین شماره مجله تخصصی Nanobiotechnology توضیح داده شده است.
مترجم: مهرسا آقاپور