×

آخرین اخبار داخلی و خارجی

اخبار خارجی 15 بهمن 641

ترمیم سریع‌تر استخوان‌ها با تنظیم پلاسمای سرد

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

اخیراً دانشمندان آزمایش‌هایی را برای درمان سلول‌ها و بافت‌های حیوانات زنده با استفاده از پلاسمای سرد انجام‌ داده‌اند تا به ظرفیت‌های کاربردی آن در پزشکی پی ببرند. پلاسمای سرد می‌تواند موجب مرگ مستقیم سلول‌ها (به عنوان مثال سلول‌های سرطانی) یا رشد سلول‌ها (نظیر ترمیم استخوان) شود. پلاسمای سرد می‌تواند بر محیط اطراف سلول یا همان بافت خارج سلولی تأثیر بگذارد. بافت‌هایی که در معرض پلاسمای سرد تولید شده توسط پالس‌های میکروثانیه‌ای قرار گرفته‌اند می‌توانند تشکیل استخوان را تسریع کنند.

درخشش پلاسمای سرد همانند چیزی است که در فیلم‌های سینمایی "جنگ ستارگان" دیده شده است. نور این تشعشع آبی رنگ است و انرژی آن از الکترون‌هایی است که قطبیت آن‌ها در میکروثانیه یا نانوثانیه تغییر می‌کند و بر طبق تحقیقی که در مجله Tissue Engineering and Regenerative Medicine به چاپ رسیده است، پلاسما می‌تواند به بهبود سریع استخوان‌ها کمک کند.

این تصویر عملیات پلاسمای سرد در نانوثانیه را نشان می‌دهد (اعتبار: آزمایشگاه Theresa Freeman، دانشگاه Thomas Jefferson)

اکثر افراد هر روز با پلاسما سر و کار دارند؛ پلاسما در تلویزیون‌، لامپ‌های فلورسنت، رعد و برق، شفق شمالی و نور خورشید وجود دارد؛ البته این مثال‌ها همگی نمونه‌هایی از پلاسمای حرارتی یا داغ هستند. کشف پلاسمای سرد به ۲۰ سال قبل باز می‌گردد که از آن در کشاورزی برای استرلیزه کردن سطح میوه‌ بدون آسیب به بافت‌‌های ظریف آن استفاده کرده‌اند. اخیراً دانشمندان آزمایش‌هایی را برای درمان سلول‌ها و بافت‌های حیوانات زنده با استفاده از پلاسمای سرد انجام‌ داده‌اند تا به ظرفیت‌های کاربردی آن در پزشکی پی ببرند.
«ما اخیراً مطالعاتی در مورد کاربردهای مختلف پلاسمای سرد انجام داده‌ایم و اینکه چگونه پلاسمای سرد می‌تواند موجب مرگ مستقیم سلول‌ها به عنوان نمونه در زمینه سرطان پوست یا رشد سلول‌ها نظیر ترمیم استخوان شود.»  در ادامه، ترسا فریمن استاد دانشگاه توماس جفرسون در دانشکده جراحی اورتوپدی در کالج پزشکی کیمل سیدنی اظهار می‌دارد: «در این مطالعه، این پرسش را مطرح کردیم که پلاسمای سرد چگونه می‌تواند بر محیط اطراف سلول، که به نام بافت خارج سلولی شناخته می‌شود، تأثیر بگذارد.» بافت خارج سلولی در اطراف سلول‌ها از ماده‌ای با نام کلاژن و پروتئین‌های دیگری ساخته شده است که با سلول‌ها در تعامل بوده و می‌توانند بر رشد و رفتار آن‌ها تأثیر بگذارند. برای مثال بافت خارج سلولی هم می‌تواند سبب شکل‌گیری استخوان یا رشد سلول‌های سرطانی و سلول‌های متاستاز باشد و هم مانعی برای آن‌ها باشد.
دکتر فریمن بیان می‌کند که: «ما نشان دادیم بافت‌هایی که در معرض پلاسمای سرد تولیدشده توسط پالس‌های میکروثانیه‌ای قرار گرفته‌اند، می‌توانند به شکل بهتری سلول‌ها را به غضروف تفکیک دهند و تشکیل استخوان را افزایش دهند. از طرفی ما نشان دادیم بافت‌هایی که توسط پلاسمای سرد تولیدشده با پالس‌های نانوثانیه‌ای تحت عملیات قرار گرفته‌اند، تفکیک سلولی و تشکیل استخوان را مختل کرده‌اند.»
این مطالعه نشان می‌دهد که پلاسمای سرد می‌تواند به نحوی تنظیم شود که موجب بهبود یا مانعی برای برهم‌کنش سلولی/بافتی، با تغییر شیمیایی بافت زمینه باشد.
محققان در راستای انجام آزمایشات، بافت‌های خارج سلولی تجاری (Matrigel) را در معرض پلاسمای سرد ایجادشده با پالس‌های نانوثانیه‌ای و میکروثانیه‌ای با فرکانس‌های مختلف قرار دادند. زمانی‌که ماتریژل بهبود داده شده با پلاسمای سرد میکروثانیه‌ای در بدن یک موش تزریق شد، سلول‌ها وارد ژل شده و فرایند تشکیل استخوان آغاز شد. هرچند سلول‌های بسیار اندکی وارد ماتریژل بهبود داده شده با پلاسمای سرد نانوثانیه‌ای شدند و در نتیجه شکل‌گیری استخوان ناقص باقی ماند. دکتر فریمن و همکارانش با انجام آزمایش در شرایط برون تنی نشان دادند سلول‌هایی که در کلاژن‌های بهبودیافته با پلاسمای میکروثانیه‌ای رشد کرده‌اند، فعالسازی کیناز (kinase) با چسبندگی کانونی بیشتری دارند که اتصال بافت/سلول بهتری را نشان می‌دهد که به آغاز فرایند تشکیل استخوان کمک می‌کند. همچنین میزان بیشتری از پروتئین‌های آنتی آپوپتوزی (anti-apoptotic) وجود دارند، که این امر طول عمر بیشتر سلول‌ها در حالت کلاژن‌های بهبود داده شده با پلاسمای میکروثانیه‌ای نسبت به نانوثانیه‌ای را نشان می‌دهد.
«با گسترش تحقیقات بر روی کاربردهای پزشکی پلاسمای سرد، مطالعه گونه‌های مختلف پلاسما و شرایط آن‌ها در مدل‌های بافت نسبت به سلول‌های مجزا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.» دکتر فریمن در ادامه می‌گوید: «از آن‌جایی‌که پلاسمای سرد برای تولید هر نوع سلول و پروتئین بافت‌ تأثیرات فیزیولوژیکی متغیر و متفاوتی دارد، نه تنها مطالعه رفتار سلول زمانی‌که در معرض پلاسمای سرد قرار می‌گیرد اهمیت پیدا می‌کند، بلکه نحوه برهم‌کنش آن‌ها با هم در درون بافت و محیط بافت نیز اهمیت خواهد داشت.»

منبع:

https://www.azoquantum.com/News.aspx?newsID=4832

نظـــرات