نقش فناوری بافت در امکان رشد سلول‌های بنیادی

بهره‌گیری از پتانسیل زیست‌پزشکی سلول‌های بنیادی همیشه هدفی بوده که توسط متخصصان دنبال شده و اکنون یک بازیگر غیرمتعارف به نام فناوری بافت در این تلاش ظهور کرده است.

دکتر جینلیان هو، محقق دپارتمان مهندسی بیومدیکال در دانشگاه سیتی هنگ کنگ، سفر آکادمیک خود را در مهندسی بافت آغاز کرده و تلاش‌های بین رشته‌ای او را به نقطه تلاقی بین بافت و زیست پزشکی و کاربرد‌های بالقوه آن در زمینه‌های مختلف رسانده است.

در حین کاوش در پلیمر‌های دارای حافظه شکلی برای بافت‌های هوشمند، یعنی موادی که توانایی به خاطر سپردن و بازیابی شکل اولیه خود را پس از تغییر دارند، دکتر هو بر مطالعه خواص پلی وینیلیدین فلوراید، یک ماده مصنوعی پیزوالکتریک که می‌تواند به صورت مکانیکی جریان الکتریکی ایجاد کند، تمرکز کرد.

این پلیمر‌های نرم که با بدن انسان سازگاری زیستی دارند و اغلب در دستگاه‌های پزشکی مانند ضربان‌ساز استفاده می‌شوند، در رشد سلول‌های بنیادی مؤثر بوده‌اند.

این گزارش توضیح می‌دهد که رابطه بین تحریک الکتریکی و تقویت رشد سلول‌های بنیادی ناشی از استفاده از سلول‌های بدن مانند نورون‌ها و ماهیچه‌ها به عنوان بار‌های الکتریکی برای برقراری ارتباط است که محققان را بر آن داشت تا پلیمر‌های پیزوالکتریک را به‌عنوان کاتالیزوری برای رشد سلول بررسی کنند.

تیم دکتر هو روش‌هایی را برای تقویت خواص پیزوالکتریک نانوالیاف ساخته شده از پلی وینیلیدین فلوراید، با هدف ترویج رشد سلول‌های بنیادی مشتق شده از مغز استخوان، یک جزء کلیدی در بازسازی استخوان، بررسی کردند.

در پستی جدید در ژورنال Advanced Functional Material، تیم هو به جزئیات یافته‌های خود پرداختند. در این مطالعه از طریق نانوالیاف، فرآیندی که در آن الیاف در معرض گرما قرار می‌گیرند و سپس به آرامی سرد می‌شوند تا آرایش و جهت مولکول‌ها تغییر کند، پیزوالکتریکی این الیاف افزایش یافت. در کمال تعجب این تیم، الیاف چیده شده به طور تصادفی در تسهیل رشد سلول‌های بنیادی از الیاف هم تراز بهتر عمل کردند.

این تیم همچنین خاطرنشان کرد که ساختار تصادفی سطح بیشتری را برای چسبندگی سلول فراهم می‌کند که کانال‌های یونی باز را افزایش می‌دهد، کانال‌های کوچکی که در غشای بیرونی سلول یافت می‌شوند و به یون‌های الکتریکی اجازه می‌دهند در آن‌ها جریان پیدا کنند. نکته مهم این است که بار پیزوالکتریک تولید شده توسط سلول‌های روی این الیاف برای تقویت رشد سلول‌های بنیادی کافی بود و نیاز به منابع انرژی خارجی را از بین می‌برد.

هو و تیم او اکنون در حال گسترش تحقیقات خود در مورد انواع مختلف سلول‌های بنیادی و شرایط رشد آن‌ها با هدف بهبود این رویکرد برای بازسازی سلول‌های استخوانی هستند. فراتر از کاربرد‌های مستقیم آن، این کار عواملی را که رشد سلول‌های بنیادی را هدایت می‌کنند، روشن می‌سازد که گامی مهم در بهبود تکنیک‌های زیست پزشکی و درک بیماری‌های مرتبط با سلول است.

ادغام فناوری بافت و زیست پزشکی روشی امیدوارکننده برای افزایش رشد سلول‌های بنیادی را نشان می‌دهد که نشان‌دهنده گامی بزرگ در جهت باز کردن پتانسیل کامل این سلول‌ها در پزشکی احیاکننده و فراتر از آن است.