دانشمندان اعضای بدن انسان را نامرئی کردند
پژوهشگران برای نخستین بار در تاریخ توانستند روشی برای شفاف کردن اعضای بدن انسان پیداکرده و به‌این‌ترتیب قادر به مشاهده بخش‌های داخلی اندام‌های مختلف شوند. در این روش بدون اینکه آسیبی به اعضای داخلی بدن و به‌ویژه اندام حیاتی وارد شود، می‌توان آن‌ها را مطالعه کرده و از آن‌ها تصویربرداری کرد.
پیش‌ازاین دانشمندان توانسته بودند اندام‌های موش‌های آزمایشگاهی را شفاف کنند اما این تکنیک در اندام‌های انسانی عمل نمی‌کرد زیرا بافت‌های بدن انسان به نسبت موش متراکم‌تر و سفت‌تر هستند. این موضوع به دلیل تجمع مولکول‌های نامحلول از قبیل کلاژن است.
این تکنیک دریچه‌ای از عملکرد داخلی و پیچیده اندام‌های ما را در بخش‌های پائین تر از سطح فراهم می‌کند. برخی از تصاویر بسیار جذاب بوده و به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا از این فرایند برای پیشبرد مطالعات پزشکی استفاده کنند.
گفتنی است پیش‌ازاین دانشمندان توانسته بودند اندام‌های موش‌های آزمایشگاهی را شفاف کنند اما این تکنیک در اندام‌های انسانی عمل نمی‌کرد زیرا بافت‌های بدن انسان به نسبت موش متراکم‌تر و سفت‌تر هستند. این موضوع به دلیل تجمع مولکول‌های نامحلول از قبیل کلاژن است.
شان ژائو (Shan Zhao) پژوهشگر دانشگاه هلتموت زنتروم مونشن (Helmholtz Zentrum München) و سرپرست این تیم تحقیقاتی در رابطه با موضوع فوق اعلام کرد: «ما مجبور شدیم رویکرد خود را برای نامرئی کردن انسان کاملاً تغییر داده و از ابتدا شروع به پیدا کردن مواد شیمیایی جدیدی کنیم که می‌توانند اندام‌های انسان را شفاف کند.»
در پی این پژوهش‌ها، سرانجام این تیم ترکیبی از مواد شیمیایی به نام CHAPS را کشف کرد که قادر به نامرئی کردن اندام انسان است. این مواد شوینده می‌توانند حفره‌های کوچکی در اندام‌های سفت ایجاد کرده و اجازه می‌دهند این بافت‌ها شفاف شوند. این تیم با استفاده از روش جدید خودروی ارگان‌های مختلفی از اهداکنندگان اعضای بدن که دچار مرگ مغزی شده بودند، موفق شد برای اولین بار اعضای بدن انسان را شفاف کند.
محققان برای بررسی دقیق و داشتن نگاهی بهتر به اندام‌های شفاف شده به این روش، میکروسکوپ جدیدی را برای اسکن لیزری تهیه کردند که دارای فضایی برای نگه‌داشتن یک اندام کامل بوده و بانام Ultramicroscope Blaze معرفی شد. سپس این تیم الگوریتم‌های یادگیری عمیقی ایجاد کردند که می‌تواند مقادیر زیادی از سلول‌های موجود در اندام‌ها را به‌صورت سه‌بعدی تحلیل کند.
این فن‌آوری جدید از سوی پژوهشگران رسماً بانام SHANEL نام‌گذاری شده است که مخفف عبارت (Small-micelle-mediated Human organ Efficient clearing and Labeling) به معنی شفاف کردن و برچسب زدن کارآمد اندام انسانی به‌وسیله واسطه کوچک میسل است. محققان به کمک این روش توانستند از سلول‌های بتا در لوزالمعده نقشه‌برداری کنند. این اطلاعات برای تولید انسولین، جزئیات شبکه رگه‌ای خونی در کلیه و جزئیات سلولی چشم بسیار مهم است.
دکتر علی ارتورک (Ali Ertürk)، مدیر انستیتوی مهندسی بافت و پزشکی احیاکننده در دانشگاه هلتموت زنتروم مونشن در این رابطه گفت: «فناوری شانل می‌تواند در آینده‌ای نزدیک به یک فناوری مهم برای نقشه‌برداری از اندام‌های انسانی تبدیل شود. این امر به طرز چشمگیری درک ما از اندام‌هایی مانند مغز و پیشرفت و عملکرد اندام و همچنین کنترل سلامت و بیماری تسریع می‌کند.»
اعضای این تیم پژوهشی هم‌اکنون در تلاش‌اند تا نقشه‌های دقیق و دارای جزئیات بالایی از اعضای بدن مانند قلب تهیه کنند، آن‌ها امیدوارند این فناوری روزی بتواند به ما در چاپ سه‌بعدی ارگان‌های موردنیاز برای استفاده در پیوند عضو کمک کند. این نقشه‌ها به‌طور بالقوه می‌توانند به‌عنوان یک طرح برای ایجاد اندام‌های انسانی به‌طور کاملاً کارآمد عمل کنند. توانایی انجام این کار در مقیاس بزرگ می‌تواند زمان انتظار را برای افراد نیازمند ارگان‌های جدید کاهش داده و همچنین اطمینان حاصل کند که این بیماران عضو پیوندی خود را قبل از بحرانی شدن شرایطشان دریافت کنند.
شرح کامل این پژوهش و یافته‌های به‌دست‌آمده از آن در آخرین شماره مجله تخصصی journal Cell منتشرشده و در اختیار پژوهشگران قرار دارد.
مترجم: احسان محمدحسینی
No tags for this post.
