3d-bio

برخلاف پیشرفت­ های گسترده در زمینه پزشکی بازساختی، پایش تغییرات متابولیکی سلول­ ها در طول کشت و تشکیل بافت از چالش­ های جدی به شمار می­رود. این چالش­ ها اغلب به علت محدودیت­ های روش­ های آنالیز حجمی مثل انواع پراب­ های آزمایشگاهی است. در پژوهش جدید انجام شده توسط محققان ایتالیایی و هلندی، روشی ساده با استفاده از سنسورهای اپتیکی ساخته شده از کپسول­ های فلوئورسنت برای پایش اسیدیته در محیط رشد سلول­ های بنیادی مزان­شیمی ارائه شد.

در طراحی این پراب فلوئورسنت از ماده seminaphtharhodafluor استفاده شد که رابطه مناسبی بین اسیدیته محیط و نسبت بازتابش از این ماده در دو طول موج به هنگام تحریک نوری وجود دارد. این پراب اپتیکی که به صورت کپسول­ های میکرومتری ساخته شده در ترکیب با سلول­ های مزانشیمی داخل اسکفولد های سه ­بعدی قرار می­گیرد. این اسکفولد ها که از جنس کوپولیمر پلی اتیلن ترفتالات و پلی بوتیلن ترفتالات بودند با استفاده از فناوری FDM چاپ شدند. فیبر های چاپ شده با این روش دارای فاصله ۶۵۰ میکرومتر و ضخامت لای ه­ای ۱۷۰ بودند.

 

استفاده از این کپسول­ های اپتیکی در داربست سه ­بعدی حاوی سلول نشان داد که با گذشت زمان اسیدیته در داربست، مخصوصا در لبه ­های آن، کاهش می­ یابد. علاوه بر این، تغییرات اسیدیته در داربست سه بعدی بیشتر از تغییرات آن در کشت­ های دو بعدی است. در تصویر زیر همانطور که مشخص است کپسول­ ها در حال نمایش اسیدیته در اطراف سلول­ های مزانشیمی در حال رشد در تخلخل اسکفولد سه بعدی هستند.

 

نتایج حاصل از این پژوهش از پتانسیل پایش مشخصات محیط اطراف سلول­ های زنده در اسکفولد سه ­بعدی با تخلخل مشخص با استفاده از سنسور های اپتیکی پرده ­برداری کرد. با استفاده از سامانه ­های مشابه می­توان به مطالعه تغییرات محیطی به هنگام رشد و تمایز انواع سلول­ ها و مطالعه تشکیل بافت جدید و انواع بیماری­ ها نظیر سرطان پرداخت.

منبع
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202002258?campaign=wolearlyview
مطالب مرتبط