Daha real insan beyni modelləri üçün elmi sıçrayış

Laboratoriyada Gerçək Beyin Toxuması Modelləri

Canlı, üçölçülü beyin toxumasının təhlili və onun üzərində təcrübələr aparmaq, həmin toxumanın sahibinə lazım olması səbəbindən mürəkkəb prosedurlar tələb edir. Lakin son elmi nailiyyətlər sayəsində, elm adamları indi laboratoriya şəraitində realistik modellər yetişdirməyə və onlar üzərində geniş tədqiqatlar aparmağa hər zamankından daha yaxındırlar.

Kaliforniya Universitetinin (Riverside) rəhbərlik etdiyi bir tədqiqat qrupu, diametri cəmi 2 millimetr (0.08 düym) olan kiçik bir karkas hazırlayıb. Bu xüsusi karkas üzərində insanlardan bağışlanmış kök hüceyrələr birləşdirilərək tam funksional sinir hüceyrələrinə çevrilə bilir.

BIPORES Karkasının İnnovativ Xüsusiyyətləri

BIPORES (Bijel-Integrated PORous Engineered System) adlanan bu innovativ karkas, əsasən tibb və biologiyada geniş yayılmış polietilenqlikol (PEG) polimerindən hazırlanır. Tədqiqatçılar PEG-in molekulyar quruluşunu sinir hüceyrələri üçün daha "yapışqan" etmək məqsədilə xüsusi olaraq dəyişdiriblər. Bu yenilik, elmi tədqiqatların etibarlılığına mane ola bilən adi kimyəvi örtüklərə olan ehtiyacı tamamilə aradan qaldırır.

Elm adamları PEG polimerinə silisium nanozərrəciklər əlavə edərək onun formasını elə dəyişiblər ki, hüceyrələrin rahatlıqla tutunması üçün mikroskopik süngərvari məsamələrdən ibarət mürəkkəb bir matris yaranıb. Bu unikal struktur həm də hüceyrələrin təbii böyüməsini və genişlənməsini təşviq edəcək şəkildə xüsusi olaraq əyri və sabit vəziyyətdə qurulub.

UCR-dan bio-mühəndis Iman Noshadi bildirir ki, "bu yeni material hüceyrələrin beyinəbənzər qruplarda uğurla böyüməsi, təşkilatlanması və bir-biri ilə effektiv şəkildə ünsiyyət qurması üçün lazım olan bütün şəraiti təmin edir". O əlavə edir ki, "struktur biologiyanı daha yaxından təqlid etdiyi üçün, biz hüceyrələrin necə davrandığına daha dəqiq nəzarət edərək yeni toxuma modelləri dizayn etməyə başlaya bilərik."

Yeni Yanaşmanın Üstünlükləri və Gələcək Perspektivləri

Bu innovativ karkas, laboratoriya şəraitində beyin toxuması yetişdirmək üçün mövcud metodlarda yaranan bir sıra əsas problemləri həll edir. Tədqiqatçılar qeyd edirlər ki, bu yeni yanaşma digər heyvanlardan əldə edilmiş kimyəvi maddələr və ya materiallar istifadə etmədən daha insana bənzər, daha sabit və mövcud yanaşmalardan daha yetkin modellər istehsal etməyi vəd edir.

UCR-dan bio-mühəndis Prince David Okoro bildirir ki, "mühəndisliklə hazırlanmış bu karkas son dərəcə sabit olduğu üçün daha uzunmüddətli elmi tədqiqatlara imkan verir." O əlavə edir ki, "bu, xüsusilə müvafiq xəstəlikləri və ya travmaları araşdırarkən yetkin hüceyrələrin real toxuma funksiyasını daha yaxşı əks etdirməsi baxımından mühüm əhəmiyyət kəsb edir."

Daha da əhəmiyyətlisi, karkas üzərində böyüyən sinir kök hüceyrələri insan qanından və ya dəri hüceyrələrindən asanlıqla uyğunlaşdırıla bildiyi üçün tədqiqatçılar müəyyən xəstələrin ehtiyaclarına uyğunlaşdırılmış fərdi "sınaq sinir hüceyrələri" modelləri yarada bilərlər.

Tədqiqat müəlliflərinin fikrincə, neyrodegenerativ xəstəliklər və insult da daxil olmaqla, digər ciddi beyin zədələnmələrinin araşdırılmasında bu fərdiləşdirmə yeni elmi kəşflər üçün həlledici rol oynaya bilər.

Laboratoriyada real beyin toxumasına çox yaxın modelləri sınaqdan keçirmək imkanı, heyvanlar üzərində aparılan təcrübələrdən asılılığı əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq. Bu, təkcə etik baxımdan daha üstün olmaqla yanaşı, həm də sonrakı tapıntıların sadəcə əvəzedici kimi istifadə olunan heyvanlara deyil, bilavasitə insanlara da tətbiq olunma ehtimalını artırır.

Bunun düzgün və geniş şəkildə işləməsi üçün – o cümlədən mövcud kiçik ölçüsündən kənara çıxaraq miqyası böyütmək daxil olmaqla – hələ çoxlu elmi və texnoloji çətinliklər mövcuddur, lakin bu, son dərəcə ümidverici bir irəliləyişdir. Tədqiqatçılar həmçinin əmindirlər ki, onların bu yanaşması bədəndəki digər orqanlara, məsələn, qaraciyərə də uğurla tətbiq oluna bilər.

Noshadi vurğulayır ki, "qarşılıqlı əlaqəli bir sistem müxtəlif toxumaların eyni müalicəyə necə reaksiya verdiyini və bir orqandakı problemin digərinə necə təsir edə biləcəyini daha dəqiq görməyə imkan verər." "Bu, insan biologiyasını və müxtəlif xəstəliklərini daha inteqrasiya olunmuş şəkildə anlamağa doğru atılan mühüm bir addımdır."

Tədqiqatın nəticələri "Advanced Functional Materials" adlı nüfuzlu elmi jurnalda dərc olunub.

24 saat