درک چگونگی گسترش سرطان با استفاده از چاپ زیستی سه بعدی
انتشار: خرداد 22، 1402
بروزرسانی: 17 آذر 1404

درک چگونگی گسترش سرطان با استفاده از چاپ زیستی سه بعدی

به عنوان مثال، برای مطالعه چگونگی حرکت سرطان در بافت هایی با سختی و چگالی متفاوت، این تیم قفس های ژلی سخت شده را در اطراف سلول های سرطانی ایجاد کردند و نحوه تغییر حرکت آن ها بسته به تراکم محیط اطراف آن ها را کنترل کردند - فرآیندی مهم برای درک گسترش سرطان.

دکتر Giovanni Giobbe از UCL Great Ormond Street of Child می گوید: دیدن این ساختارهای دقیق به دلیل تنظیمات کوچک اما پر دردسر در ژل پلیمری، شگفت انگیز است. سلامتی. ما واقعاً هیجان زده هستیم که ببینیم این موضوع می تواند ما را در درک بیماری های انسانی و روزی درمان به کجا برساند.»

دانشمندان از سراسر بیمارستان کالج دانشگاهی لندن (UCL) و دانشگاه پادووا نشان داده اند که چگونه می توان به پرینت سه بعدی در اندام های کوچکی که در هیدروژل ها رشد می کنند دست یافت، که می تواند به درک بهتر چگونگی گسترش سرطان در بافت های مختلف کمک کند. این تکنیک جدید می تواند به کنترل شکل و فعالیت اندام های کوچک کمک کند و حتی بافت ها را مجبور به رشد به "قالب ها" کند. با توجه به UCLمحققان امیدوارند که این به تیم ها اجازه دهد مدل های واقعی از اندام ها و بیماری ها را تولید کنند و سلول ها و اندام ها را با دقت بیشتری مطالعه کنند.

پروفسور پائولو دی کوپی، از موسسه بهداشت کودکان UCL گریت اورموند استریت، جراح کودکان در GOSH، و همکارانش، گفت: «این کار نمونه ای عالی از این است که چگونه می توانیم تیم های بین رشته ای و بین المللی را گرد هم بیاوریم تا تحقیقات خود را بهبود بخشیم و به بیماران کمک کنیم.» - رهبر موضوع بافت و مهندسی و پزشکی بازساختی در NIHR GOSH BRC. تیم های GOSH و UCL که در تحقیقات ارگانوئیدی در بریتانیا تخصص دارند و با تیم های ایتالیایی متخصص در طراحی و کاربرد چاپ ژل کار می کنند، چیزی هستند که این تحقیق باورنکردنی و زیبا را به ثمر رسانده اند. این امر پیامدهایی برای تحقیقات مبتنی بر آزمایشگاه برای بهبود درک ما از بیماری خواهد داشت، اما می تواند به استفاده ها و درمان های بستری نیز منجر شود.»

این کار نمونه ای از پیشرفت های رویکرد چند رشته ای است که در تحقیقات زیست پزشکی در حال انفجار است. دکتر آنا اوریولو گفت: توانایی بازتولید مدل های اندام ها در آزمایشگاه و توسعه فناوری هایی که به دانشمندان کمک می کند تا بافت های سالم و بیمار و پیچیدگی اندام ها را بر روی نیمکت جمع بندی کنند، آغازی است برای اینکه چگونه پزشکی ترجمه در آینده آینده تغییر خواهد کرد. ، از دانشگاه پادووا و سرپرست آزمایشگاه مهندسی عصبی عضلانی در موسسه تحقیقات کودکان.

با ایجاد مدل های بهتر بیماری، محققان امیدوارند که مطالعات آینده قابل اعتمادتر باشد، نتایج با کیفیت بهتری به همراه داشته باشد و در نهایت منجر به کاهش تحقیقات حیوانی شود.

این کار توسط کمک مالی STARS-WiC 2017 دانشگاه پادووا، Progetti di Eccellenza CaRiPaRo، دوقلوی دانشگاه پادووا، جایزه بنیاد Oak، AFM Telethon، Consorzio per la Ricerca Sanitaria (CORIS) از منطقه ونتو تامین شده است. ، ایتالیا (برنامه LifeLab)، شورای تحقیقات اروپا (ERC، RerOids) به NE، و کمک هزینه شروع STARS 2017 از دانشگاه پادووا و کمک هزینه تثبیت کننده IRP به AU، مرکز تحقیقات بیومدیکال NIHR GOSH، و خیریه کودکان GOSH.



منبع

علم ارگانوئید یک حوزه تحقیقاتی به ویژه امیدوارکننده در مرکز تحقیقات زاید است (مشارکت بین موسسه UCL Great Ormond Street for Child Health و بیمارستان Great Ormond Street). این شامل ایجاد ریزنسخه های اندام هایی مانند معده، روده و ریه است. با این حال، بافت تقریباً همیشه به روشی کنترل نشده رشد می کند و ساختار پیچیده اندام های طبیعی را نشان نمی دهد. این امر به ویژه مهم است زیرا شکل و ساختار یک اندام به اندازه آرایش سلولی آن مهم است.

در همین حال، برای اطمینان از اینکه روده های میکروسکوپی با همان شکل روده های در حال رشد واقعی ایجاد می شوند، تیم یک قالب هیدروژل پیچیده ایجاد کرد که ارگانوئیدها را به شکل هایی هدایت می کرد که ساختار پیچیده یک روده در حال رشد به نام «دخمه ها» و «پرزها» را تقلید می کرد. به طور مشابه، دانشمندان توانستند یک هیدروژل را برای تشویق سلول های ریه به ایجاد شاخه ها، همانطور که در یک ریه واقعی انجام می دهند، الگوبرداری کنند.

برای بررسی کاربردهای «چاپ» این تکنیک، تیم این روش را در چندین موقعیت مختلف به کار برد. به عنوان مثال، برای مطالعه نورون ها، تحقیقات ارگانوئیدی به طور سنتی دسته های نامرتب نورون ها را ایجاد می کند که جداسازی و مطالعه آنها غیرممکن است. با این حال، این تکنیک به تیم اجازه می دهد تا ریل های ژل سخت شده را برای رشد نورون ها در امتداد ایجاد کند - مانند خطوط استخر المپیک.

تحقیق جدید، منتشر شده در نیچر، برای اولین بار نشان می دهد که چگونه دانشمندان می توانند ساختارهای جامد را در یک ژل از قبل موجود ایجاد کنند تا الگوهای خاص را در زمان واقعی جامد کنند - ارگانوئیدهای رشد شده در ژل را با استفاده از نور میکروسکوپ با مشخصات بالا به یک ساختار خاص هدایت می کنند. این بدان معنی است که هر سلولی در اندام کوچک در حال رشد یا کل ارگانوئیدها به روش خاصی رشد می کند.

این تیم اکنون قصد دارد از این تکنیک برای بازسازی و مطالعه اینکه چه اتفاقی برای عملکرد یک عضو می افتد زمانی که به درستی رشد نمی کند - برای مثال در بسیاری از ناهنجاری هایی که در مراحل اولیه بارداری ایجاد می شوند، استفاده کنند. این کار همچنین می تواند به درمان از طریق تحویل «لکه های» دقیق بیولوژیکی در اندام های زنده منجر شود.

گام های بعدی برای این کار، مطالعه این اندام های کوچک کنترل شده، قالب گیری شده و هدایت شده برای درک بهتر نحوه تقلید آن ها از اندام ها و شرایط واقعی در بدن خواهد بود.


از طریق ما با همه چیزهایی که در دنیای شگفت انگیز AM اتفاق می افتد به روز باشید لینکدین انجمن.