دستگاهی که از سلول‌های مغزی متاثر از بیماری پارکینسون تقلید می‌کند، در درک بیماری و یافتن درمانی برای آن موثر خواهد بود. از این دستگاه در مجله Elsevier با نام Organs-on-a-Chip یاد شده است. در ادامه این مقاله از مجله فناوری های توان افزا و پوشیدنی به اهمیت پژوهش و روش نوین آن اشاره خواهد شد.

ما  نورون‌های انسانی را در محیطی مشابه مغز انسان ساختیم. چنین ساختاری ما را درک آن‌چه در بیماری پارکینسون رخ می‌دهد نزدیک‌تر می‌سازد. همچنین قادر به ایجاد درمان‌های کارآمدتری خواهیم بود.

نخستین نویسنده این مقاله Jens Schwamborn، از دانشگاه Luxembourg

نورون های روی یک تراشه

این وسیله، که گروه Schwamborn توسعه داده است، نمونه‌ای از عضو-روی-تراشه (organ-on-chip) است. پژوهشگران شاخه داروهای بیولوژیک در سراسر جهان برای شبیه سازی فعالیت‌های ارگان‌های بدن از آن استفاده می‌کنند. آزمایش داروها و درمان‌های مختلف روی این وسیله با هدف کاهش آزمایش‌ها روی حیوانات انجام می شود. همچنین این آزمایش‌ها ساخت داروها را تسریع بخشیده و امکان ساخت داروهای پیشرفته شخصی سازی شده را فراهم می‌کند.

ادوات organ-on-chip به طور معمول از پلیمر یا شیشه با کانال‌های حاوی سلول‌های زنده ساخته می‌شود. مایعات داخل این کانال‌ها جاری می‌شوند تا محیط ارگان‌های زنده را شبیه سازی کنند. به صورت خاص وسیله ساخته شده توسط گروه Schwamborn یک دستگاه نورونی-روی-چیپ است. نورون‌ها سلول‌های مغزی تحت تاثیر بیماری پارکینسون هستند.

این گروه فناوری موجود را برای ساخت نورون‌های مصنوعی ارتقا بخشیدند. در این ارایه سه بعدی مایعات به مدت مدید در حرکت هستند. به گفته Schwamborn محیط‌های مناسب چیپ‌ها به صورت دو بعدی ساخته می‌شود. برای نزدیکی هر چه بیشتر به شرایط واقعی مغز، نورون‌ها باید در یک محیط سه بعدی اماده شوند.

استفاده از جریان‌ مایعات به منظور قرار گرفتن نورون‌های بیشتر در کانال‌هاست. این شرایط شباهت بسیاری به شرایط مغز دارد. این اصلاحات وسیله را با سامانه‌های تجربی و آزمایشگاهی تطبیق می دهد. همچنین امکان انجام چندین آزمایش به صورت موازی را فراهم می‌کند که به نوبه خود پژوهش‌های عصبی-دارویی را تسریع می‌بخشد.

درک پارکینسون

بیماری پارکینسون بیش از ده میلیون نفر را در سراسر جهان درگیر کرده است. بیماران درگیر نوعی آسیب به سیستم عصبی مرکزی در بدن هستند. نورون‌های بسیاری نابود می‌شوند، از جمله نورون‌های تولید کننده دوپامین. از بین رفتن این نورون‌ها دلیل اصلی ایجاد علائم فیزیکی پارکینسون است.

بنابراین برای پژوهش روی بیماری پارکینسون به نورون‌های تولید کننده دوپامین نیاز است. این امر امروزه با استفاده از سلول‌های بنیادی تبدیل شونده به انواع سلول‌های انسانی، ممکن است. با استفاده از همین روش گروه Schwamborn پروتکلی برای بازتولید نورون‌های ترشح کننده دوپامین در کانال‌های چیپ خود توسعه دادند.

تقلید از نورون های مغز

گروه Schwamborn یک دستگاه تجاری خودکار organ-on-chip با نام OrganoPlate ساختند. آنان روش‌های مدلسازی بسیاری برای بهینه سازی اندازه کانال‌ها به کار بردند. هدف دریافت جریان مایعات به صورت متناوب در این کانال‌ها بود. این امر محیط کشت را برای رشد نورون‌ها، بهتر از کلیه روش‌های موجود، فراهم می‌کند.

پس از ساخت این دستگاه و نمایش قدرت آن در کشت نورون‌های سازنده دوپامین، گروه سلول‌های بیمار مسبب پارکینسون را نیز تولید کرد. امید است این روش ساخت چیپ‌ها را بهینه نموده و امکان کشت سایر سلول‌ها را نیز فراهم کند.

بیشتر بخوانیم:
تحریک اعماق مغز و بهبود علائم پارکینسون
کاربرد حسگرهای حرکتی در کنترل بیماری پارکینسون
آشنایی با بیماری پارکینسون + اینفوگرافی

منبع: medicalxpress

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»