اخبار علمی - Royan Cell Engineering Group

حدود 150 میلیون نفر در جهان برای اصلاح دید یا با اهداف زیبایی از لنزهای تماسی هیدروژلی استفاده می‌کنند. دسترسی آسان، زیست‌سازگاری و انعطاف‌پذیری، این لنزها را به نامزدهای جذابی برای تولید ابزارهای تشخیصی غیرتهاجمی برای پایش مداوم نشانگر‌های بیماری‌های چشمی تبدیل کرده است. طی دهه‌ی گذشته، ادغام حسگرهای الکتروشیمیایی با لنزهای تماسی امکان اندازه‌گیری غلظت گلوکز برای کنترل دیابت و سنجش فشار داخل چشم برای کنترل گلوکوم را فراهم کرده است. لنزهای تماسی الکترونیک جدید حتی می‌توانند میزان گلوکز موجود در اشک و فشار داخل چشم را به صورت هم‌زمان توسط واکنش‌های الکتروشیمیایی بسنجند. متاسفانه ساخت لنزهای تماسی الکترونیک اغلب پیچیده است، به علت رانش پیام الکتروشیمیایی در اثر پلک زدن قابل اعتماد نیستند و می‌توانند دید بیمار را مختل کنند.

دکتر علی یتیسن (Ali K. Yetisen) و همکارانش با ترکیب ایجاد بافتار توسط لیزر (laser ablation patterning) و میکرولیتوگرافی، روشی برای ساخت لنزهای تماسی میکروفلوئیدیکی ابداع کرده‌اند که نتایج آن در مجله‌ی Small چاپ شده است[1]. آنها با این روش لنزهایی ساخته‌اند که شامل تقعرهای میکرونی متصل به کانال‌های میکرونی است که قطر و عمق مشخصی دارند. در این سامانه، پارامترهای گوناگونی مانند جریان اشک مصنوعی و اتصال فلئوروفور به کانال‌ها برای نشان دادن امکان تحریک و تابش نور در طیف مرئی بررسی شده‌اند. به‌علاوه، این لنزها به علت شفافیت عبوردهی هوا سبب آسایش بیمار می‌شوند. لنز تماسی میکروفلوئیدیکی ابداع‌شده، شناسایی و بررسی نشانگرهای زیستی متعدد موجود در اشک و رهایش مداوم و کنترل‌شده‌ی دارو برای درمان بیماری‌های چشمی را ممکن می‌سازد.

لینک خبر

 مترجم: سحر جلوداری[...]

تحریک سلول‌های عصبی (نورون‌ها)، به عنوان یک روش موضعی ایمن می‌تواند در حوزه تحقیقات و درمان تحول قابل توجهی در مهندسی پزشکی پدید آورد. در این راستا، تحریک نوری می‌تواند یک رویکرد غیرتهاجمی بدون استفاده از سیم‌کشی باشد.   

با توسعه روش‌های درمانی بیوالکترونیک برپایه نانو و میکروالکترودها، ابزار کارآمدی برای ارتباطات الکتریکی بین نورون‌ها پدید آمده است. برای کاربردهای درون‌تن انسانی، رویکردهای غیرژنتیکی با قابلیت ایجاد حساسیت نوری طولانی مدت به فرآیندهای الکتروفیزیولوژیکی  بسیار مطلوب می‌باشد. با این وجود، طیف ابزارهای مناسب برای تحریک نوری نورون‌ها محدود است. طی یک همکاری بین المللی توسط محققین اسرائیل، سوئد، اتریش و ایتالیا، یک خازن نوری الکترولیتی آلی با قابلیت تبدیل ایمپالس‌های نوری به سیگنال‌های الکتریکی به منظور تحریک مستقیم نورون‌ها، ارائه شد. این ابزار، از سه لایه نازک (80 نانومتری) فلز و نانوکریستال‌های آلی نیمه‌رسانا تشکیل شده که هنگام روشن شدن در محلول فیزیولوژیکی شارژ شده و پالس‌های نوری را به جریان‌های موضعی تبدیل می‌کند. جریان ایجاد شده  به اندازه کافی قوی می‌باشد که نورون‌ها را با شدت نوری ایمن، تحریک کند.

لینک خبر 

مترجم: پیام بایی

[...]

با بکارگیری روش‌های بر پایه نانوپروب امکان نمونه‌برداری از یک سلول زنده بدون تأثیر بر زنده‌مانی آن سلول وجود دارد.در ارگانیسم‌های چندسلولی، هر یک از سلول‌های موجود در یک بافت منحصر به فرد هستند. به عبارتی دو سلول در مجاورت هم می‌توانند رفتاری متفاوت از خود نشان دهند و امکان دارد سلول‌های هم‌نوع در سطح مولکولی با هم متفاوت باشند. با بررسی پروتئین ها، چربی‌ها، شیمی ریزمولکول‌ها، فاکتورهای رونویسی، ژن ها و ... سلول در حجم بالایی از سلول‌ها، تفاوت های مهم موجود بین سلول‌ها نادیده گرفته می‌شود. بنابراین آنالیز یک سلول زنده می‌تواند ابزاری مهم جهت پیشرفت در زمینه‌هایی همچون داروهای سرطانی و سیستم ایمنی باشد.

روش های مخرب قدیمی، مثل کشتن سلول‌ها و فیکس کردن آن‌ها‌ آنالیز یک سلول‌ را تنها در یک حالت خاص از آن‌ سلول ممکن می‌ساخت. اما روش‌های نوین امکان بررسی دینامیک سلول بدون مرگ آن سلول را فرآهم می‌کنند. با استفاده از این روش‌ها امکان تکرار بررسی یک سلول‌ در طی زمان وجود دارد.میزان پیشرفت در این زمینه در مقاله‌ای مروری با عنوان “Nanoprobe-based methods for extracting the content of single living cells and their applications” در مجله “Small Methods” دانشگاه “University of Leeds” گزارش شده است.

لینک خبر

مترجم: ماه دخت اکبری[...]

استفاده از فناوری ادوات الکترونیک پوشیدنی، بخش جدانشدنی از زندگی روزانه بشر در آینده خواهند بود. این ابزارها علاوه بر خواص مکانیکی، می بایستی خواص حسی پوست را نیز دارا باشند. این "پوست­ های الکترونیکی" باید آن قدر قوی و مستحکم باشند که مانند پوست طبیعی در برابر صدمات فیزیکی مقاوم بوده و نیازی به تعویض دوباره نداشته باشند.پلیمرهای خود ترمیم­ شونده با خواص الکترونیکی به ­عنوان گزینه مناسب برای پوست الکترونیکی به ­شمار می­ روند. با این وجود، مکانیزم خود ترمیمی بر پایه پیوندهای ضعیف است که به راحتی شکسته می­ شوند. شکستن معمولا در اثر یک بریدگی کوچک در نمونه می ­تواند رخ دهد. هم چنین این پلیمرها تغییر شکل زیاد و چقرمگی کم دارند.

Bao و همکارانش نوع جدیدی از مواد پلیمری پایه سیلیکونی را گزارش داده اند که اتصال عرضی با پیوندهای هیدروژنی با قدرت­ های مختلف ایجاد شده و باعث خاصیت خودترمیم ­شوندگی پلیمر می­ شود. پلیمر الاستیک تهیه شده انرژی شکست بالایی داشته و حساس به ترک نیست، همچنین قابلیت انعطاف­ پذیری مناسبی دارد. در این تحقیق با به­ کارگیری شیمی سوپرامولکول ماده­ ای چقرمه تهیه شد که علاوه بر انعطاف­ پذیری و استحکام بالا، در حضور آب قابلیت ترمیم­ شوندگی مناسب دارد. این پوست الکترونیکی می­ تواند بعد از ایجاد خراش یا حتی پارگی مانند موجودات آبزی خود را ترمیم کند و به استحکام اولیه اش بازگردد. در این مطالعه اضافه کردن فلز مایع به ساختار انجام شد و بازیابی عملکرد مکانیکی و الکتریکی بعد از بریده­ شدن کامل پلیمر نشان داده شد. چالش ­های پیش­ روی این پژوهش بیشتر می­ تواند پایداری حرارتی بالای ماده باشد. اگرچه خواص مکانیکی در ماده تهیه شده تا دمای 60 درجه سانتی­گراد حفظ شده است. در نهایت ساخت چنین پوست ­های الکترونیکی با حس گرهای چندگانه می­ تواند ما را یک قدم به پوشیدنی­ های الکترونیکی که جزئی از زندگی روزمره ­مان خواهند شد، نزدیک­ تر کند.  

لینک خبر

مترجم: محمد کاظمی آشتیانی 

 [...]

واکسن ها با فعال سازی سلول های ایمنی علیه یک عامل بیماری زای مشخص، قدرت مقابله بدن با آن عامل را بالا برده و راه حل مناسبی برای پیشگیری از وقوع یا پیشرفت بیماری هستند. روش متداول برای تجویز واکسن، تزریق درون وریدی است. [...]

تقریبا نیم میلیارد نفر در سراسر جهان از بیماری دیابت رنج می برند و این در حالیست که مطمئنا این بیماری در بسیاری از موارد قابل کنترل است، گزینه های درمان موجود چندان ایده آل نیستند. حفظ سطح طبیعی قند خون با تزریق مکرر انسولین می تواند برای بیماران دردناک و ناخوشایند باشد؛ از این رو داروهایی که با ترشح انسولین به سرعت به تغییرات سطح قند خون پاسخ می دهند، جایگزین جذابی برای گزینه های درمانی موجود خواهد بود. در نتیجه، تحقیقات گسترده ای روی مولکول های کاندید وجود دارد. یک گروه چینی اخیرا ایده جالبی را در این زمینه ارائه داده است.

این مولکول جدید دارای یک سرگروه بسیار قطبی و یک دم روغنی است. این سامانه به گونه ای طراحی شده است که قادر به خودارآیی به صورت ابر مولکول های کروی است (نگاه کنید به طرح زیر). این کره ها، مولکول های انسولین را درون خود کپسوله می کنند و بدین صورت از آن ها در محیط بدن محافظت می کنند. در دم روغنی این مولکول، یک جفت گروه عاملی وجود دارد که قادر به اتصال به گلوکز هستند. هنگامی که گلوکز متصل می شود، خودآرایی کروی بی ثبات و از هم جدا می شود، و در نتیجه  انسولین کپسوله شده رهایش می یابد. با توجه به ماهیت چند منظوره این درمان، این گروه به آن به عنوان "تقلید پانکراس" اشاره دارد. برای بررسی اثربخشی این درمان در پستانداران، موشهای دیابتی با تقلید از پانکراس درمان شدند و میزان قند خون آنها نسبت به موش هایی که تحت درمان با انسولین خالص قرار داشتند، مقایسه شد. در هر دو مورد، سطح قند خون موش ها به سرعت کاهش یافت. سطوح قند خون در گروه آزمایشی، نسبت به افرادی که تحت درمان با انسولین خالص قرار گرفته اند، به آرامی افزایش می یابند (به شکل چپ در سمت چپ)، نشان می دهد که در درمان جدید، مدت زمان رهایش انسولین افزایش می یابد و می تواند سطح قند خون را برای یک دوره طولانی تر نسبت به انسولین خالص ثابت نگه دارند. این گروه همچنین ترکیب جدید خود را برای سمیت آزمایش کردند و دریافتند که درخارج از بدن این مولکول ها اثرات سمیت قابل توجهی را نشان نمی دهد. با توجه به این نتایج امیدوار کننده، این گروه در مورد چشم انداز آینده این درمان خوش بین است.

لینک خبر

مترجم : سمیرا غلامی[...]