پیشتازتک پلاسسلامت و پزشکی

دانشمندان توانستند درزمینه‌ی ساخت سلول‌های مصنوعی موفقیت تازه ای کسب کنند

دانشمندان موفق به ساخت نوعی سلول‌ مصنوعی شده‌اند که مانند سلول‌های واقعی دربرابر نشانه‌های خارجی واکنش نشان می‌دهد.

سلولهای مصنوعی انسان

سلول‌های مصنوعی جدیدی ساخته شده‌اند که می‌توانند مانند سلول‌های واقعی دربرابر نیروهای شیمیایی خارجی واکنش نشان دهند. این گام هیجان‌انگیز می‌تواند ما را به استفاده از ساختارهای بیولوژیکی مصنوعی در شرایط جهان حقیقی مانند تحویل هدفمند دارو یا پاکسازی آلودگی‌ها یاریکند. طی این مطالعه‌ی اثبات مفهوم، دانشمندان موفق شدند سلول‌های مصنوعی ایجاد کنند که وقتی کلسیم در اطراف آن‌ها باشد، بدرخشند (به‌کمک فلورسنت).

سیگنال دهی کلسیم در ساخت سلولهای مصنوعی

این یکی از مهارت‌های بنیادین سلول‌های بیولوژیکی است که از سیگنال‌دهی کلسیم برای ارتباط برقرار کردن استفاده می‌کنند اما در عین حال گامی حیاتی در زمینه‌ی ساخت سلول‌های مصنوعی با قابلیت برنامه‌ریزی و دستکاری محسوب می‌شود. 

جیمز هیندلی از کالج سلطنتی لندن می‌گوید:

این سیستم‌ها کاربردهای گسترده‌ای در سرتاسر علم بیوتکنولوژی خواهند داشت. به‌عنوان مثال، ما می‌توانیم تولید نوعی سلول‌ مصنوعی را تصور کنیم که می‌تواند نشانگرهای سرطانی را شناسایی کند و درون بدن یک دارو را بسازد یا سلول‌های مصنوعی که فلزات سنگین خطرناک را در محیط شناسایی و برای پاکسازی آن‌ها مواد خاصی را آزاد کنند.

مراح طی شده برای ساخت سلولهای مصنوعی

هیندلی و همکارانش برای ایجاد واکنش مورد نظر، سلولی را ساختند که از فضاهای کمتری به نام وزیکول تشکیل شده است. در سطح غشای لیپیدی سلول، منافذی وجود دارد که به کلسیم اجازه وارد شدن می‌دهد و سپس یون‌های کلسیم آنزیم‌های موجود در وزیکول‌ها را فعال کرده و اثر فلورسنت از خود نشان می‌دهند.

همچنین بخوانید  دانلود ویدئو از Youtube در گوشی های اندرویدی

اگرچه این ساختار به‌طور کامل با تعاملات پیچیده‌ی بیوشیمیایی که ما در طبیعت می‌بینیم،همخوانی ندارد اما نشان‌دهنده‌ی پتانسیل ساخت سلول‌های مصنوعی و روش‌هایی است که می‌توان برای رسیدن به یک هدف خاص آن‌ها را طراحی کرد؛ شاید حتی کاری که سلول‌های طبیعی نمی‌توانند آن را انجام دهند.

هیندلی می‌گوید:

بیولوژی به‌کمک شبکه‌های تنظیمی و متابولیکی پیچیده محکم شده است. این امر می‌تواند ویرایش سلول‌ها را دشوار سازد از آن‌جایی که بسیاری از مسیرهای پاسخ شیمیایی موجود آنقدر پیچیده هستند که نسخه‌برداری یا مهندسی آن‌ها ممکن نیست. ما درعوض، با استفاده از سلول‌های مصنوعی و عناصر حاصل از سیستم‌های طبیعی مختلف برای ساخت مسیرهای کوتاه‌تر و کارآمدتری که همان نتایج را حاصل کنند، نسخه‌ای کوتاه از مسیری را که در طبیعت دیده می‌شود، ایجاد کردیم.

مزایای ساخت سلولهای مصنوعی

ساده کردن مسیر سلولی علاوه‌بر اینکه باعث می‌شود کار کردن با این سلول‌ها ساده تر شود، مزایای دیگری نیز به‌همراه دارد، این کار به‌معنای آن است که در ایجاد این سلول‌ها بسیاری از جنبه‌های ناخوشایند طبیعی ازجمله محصولات جانبی که می‌توانند برای سلول سمی باشند، نیازی نیست که ساخته شوند.

ترکیب ساخت سلولهای مصنوعی

پژوهشگران می‌گویند با انتخاب عناصر مناسب از طبیعت (برای مثال، آنزیمی که در سلول مصنوعی آن‌ها وجود دارد و با کلسیم فعال می‌شود از زهر زنبور گرفته شده است)، آن‌ها می‌توانند چیز جدیدی را تولید کنند که با ویرایش سلول‌های موجود امکان پذیر نیست.

انیمیشن نشان‌دهنده‌ی نحوه‌ی عملکرد سلول‌های مصنوعی

اکنون، زمانی هیجان‌انگیز برای این شاخه از علم است: 

دانشمندان در اوایل سال جاری سلول‌هایی مصنوعی را ساختند که می‌توانستند با استفاده از یک غشای خاص انرژی مورد نیاز خود را به‌کمک فتوسنتز تأمین کنند. این موفقیت ممکن است درنهایت باعث تولید سلول‌هایی شود که بتوانند خود را حفظ کنند.

همچنین بخوانید  خلاص شدن از شر زباله های پلاستیکی بامیکروب پلاستیک خوار

سلولهای مصنوعی هوشمند

ما همچنین شاهد ساخت سلول‌های مصنوعی بوده‌ایم که به آن اندازه هوشمند می باشند که می‌توانند سلول‌های واقعی را فریب داده و به‌عنوان سلول‌های واقعی درنظر گرفته شوند؛ چیزی که اگر دانشمندان بخواهند سیستم‌هایی را توسعه دهند که در آن سلول‌های مصنوعی و سلول‌های واقعی به‌صورت هماهنگ با هم کار کنند، لازم خواهد بود.

سیستم اتصال و اجرا (Plug & Play)

طبق گفته‌ی این پژوهشگران، سیستم ساده‌ی اتصال و اجرا (Plug & Play) که دانشمندان آن را در پژوهش اولیه خود شرح داده اند، می‌تواند برای اهداف گوناگونی مورد استفاده قرار گیرد.

اسکار سز از کالج سلطنتی لندن می‌گوید:

جنبه‌ی اتصال و اجرا سیستم به‌معنای این است که پژوهشگران برای ایجاد مسیرهای شیمیایی جدیدی که اهداف آن‌ها برآورده سازد، می‌توانند عناصری را از سرتاسر طبعیت به کار گیرند. راه‌اندازی سیستم الگوی ما ساده است و پژوهشگران می‌توانند هر ترکیب جدیدی را که در ذهن دارند به‌سرعت در آن آزمایش کنند.

منبع
زومیت
برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن