شفاف سازی بدن با مواد شوینده

سینا پرس: به صورت معمول برای بررسی دقیق یک بافت، پژوهشگران آن را به قطعات بسیار ریزی تبدیل کرده و سپس با میکروسکپ به بررسی آن می پردازند و یا مدلی سه بعدی و رایانه ای از کل اندام تکه تکه شده تهیه می کنند. این فرآیند بسیار زمان بر بوده و ممکن است چندان هم دقیق نباشد، زیرا بیشتر اوقات قطعات را نمی توان به طور دقیق در کنار هم قرار داد. همچنین مطالعه سلول هایی که در تمام بدن پراکنده شده اند کار دشواری است، زیرا مجموع آنها داخل یک بخش کوچک قرار نمی گیرند.

 

 

شاید بهترین راه برای حل این مشکل، شفاف سازی اندام مورد مطالعه باشد. به این ترتیب می توان سلول های ظریف تر و اتصالات موجود را بهتر مورد مطالعه قرار داد. اما مشکل اصلی برای شفاف سازی یک اندام، به لیپید موجود در آن باز می گردد. لیپید که ماده ای است در سلول های بدن است و شامل چربی معمولی نیز می شود، جلوی عبور نور از بافت های مختلف بدن موجودات زنده را می گیرد. متاسفانه لیپید را نمیتوان از بافت خارج کرد، زیرا ساختار یک اندام بر اساس همین لیپیدها شکل گرفته است. به کلامی دیگر، از لیپیدها را از بافت خارج کنیم، بافت از هم فرو می پاشد.

در آوریل 2014 گروهی از دانشمندان دانشگاه استنفورد کالیفرنیا موفق شدند مغز یک موش را به طور کامل شفاف کنند. آنها برای این کار ابتدا مغز را در فورمالدئید قرار داند تا جلوی هر گونه واکنش شیمیایی در مغز گرفته شود و سلول ها هم در آن جابجا نشوند. سپس مغز را در «آکریل آمید» فرو کردند. آکریل آمید نوعی ژل شفاف است که پروئتین ها و سایر سلول ها را به هم پیوند می دهد و شبکه ای ایجاد می کند که میتواند جایگزین لیپیدها شود. در مرحله آخر نیز مغز موش در ماده شوینده قرار داده می شود و به آن میدان الکتریکی اعمال می گردد. این کار موجب تشریع عملیات حل شدن لیپیدها می شود. لیپیدها در طی چند هفته یا چند ماه حل می شوند و بافتی شفاف حاصل می گردد.

البته این شیوه برای بافت های بزرگ کارساز نیست، زیرا ژل آکریل آمید نمی تواند به سلول های زیرین اندام برسد. همچنین میدان الکتریکی موجب داغ شدن بافت، متورم شدن آن و در نتیجه آسیب به بافت می شود.

به همین دلیل گروهی دیگر از دانشمندان در موسسه فناوری کالیفرنیا دست به اصلاح این شیوه زدند. آنها ابتدا پوست حیوان را درآوردند. سپس به جای استفاده از میدان الکتریکی برای از حل کردن لیپیدها، ماده شوینده را به طور مستقیم از طریق سیستم گردش خون حیوان به بدن حیوان پمپاژ کردند. عدم استفاده از میدان الکتریکی موجب جلوگیری از بروز آسیب به بافت ها شد. همچنین تورم ناشی از تزریق ژل شفاف توسط استخوان و عضلات حیوان جذب شد.

به این ترتیب این تیم پژوهشی توانست طی دو روز اندام هایی شفاف به دست آورد و طی دو هفته نیز بدن موش را به طور کامل شفاف سازد.

سپس این پژوهشگران به جداسازی استخوان های بزرگی که جلوی مشاهده و بررسی برخی سلول های خاص را می گرفتند پرداختند و با تزریق ماده فلورسنت به برخی اندام ها، امکان مشاهده دقیق اجزای آن از طریق میکروسکپ را پدید آورند. به این ترتیب نقشه ای بسیار شفاف از بدن و مغز موش به دست آمد.

این گروه در حال حاضر در حال کار برای نقشه برداری از سیستم عصبی موش است. با شناسایی دقیق این سیستم می توان آن را شبیه سازی کرد. با شناخت دقیق نقطه آغازین و پایانی هر عصب می توان درمانهایی موثر برای اختلالاتی نظیر پارکیسنون یافت.

این تیم پژوهشی همچنین از این شیوه برای بررسی دقیق برخی بافت های انسان نیز استفاده کردند. آنها نمونه های گرفته شده از پوست افراد مبتلا به سرطان پوست را بررسی کردند و توانستند سلول های سرطانی و مولکول های ریزی که در آن بافت موجود بود را به راحتی مشاهده کنند.

تیم پژوهشی دانشگاه استنفورد که نخستین بار شیوه شفاف سازی بافت را طراحی کرد، هم اکنون در حال کار برای شفاف کردن یک مغز انسان است.

No tags for this post.