Monimutkaisimmat "megarakenteet", joista tiedämme, eivät ole siltoja, patoja eikä tunneleita: mysteeri kuinka rakentaa urut

On monia asioita, joita emme tiedä. Joskus se johtuu siitä, että ne ovat kaukaisia ​​asioita, kadonneet maailmankaikkeuden rajoihin tai syvimpien hautojen alaosaan; muina aikoina, koska ne ovat pieniä yksityiskohtia, jotka elävät kvantimaailmoissa, joissa tunnetut lait ovat liuenneet paradoksien mereen. Sitten on niitä kysymyksiä, jotka ovat käden ulottuvilla, mutta jotka pysyvät piilossa, koska meiltä puuttuu tekniikka tutkia niitä oikein.

Kysymys "Kuinka pieni ryhmä soluja organisoituu keuhkoiksi, aivoiksi tai maksaksi?" on yksi niistä kysymyksistä. Vaikka tämä on kriittinen kehitysjakso, meillä ei ollut yhtään sensoria, joka olisi pieni, joustava ja riittävän tarkka analysoimaan sitä pientä teknistä ominaisuutta aiheuttamatta vahinkoa soluille, jotka sitä tähtivät. Ainakin, kuten julkaistiin NanoLetters-julkaisussa, meillä ei ollut niitä toistaiseksi.

Orgaaniset kyborgit

Ryhmä tutkijoita Harvardin yliopistosta (SEAS) on kehittänyt uuden lähestymistavan luomalla organoidit (yksinkertaistetut elimet, joita käytetään lääketieteellisessä tutkimuksessa tutkimusmalleina) täysin integroituna nanometrisiin antureihin. Tulos antaa meille mahdollisuuden tutkia elinten kehityksen varhaisia ​​vaiheita radikaalisti uudella tavalla.

Jia Lia, John A. Paulsonin teknillisen ja ammattikorkeakoulun biotekniikan apulaisprofessori ja tutkimuksen pääkirjailija, on märehtinut lukion jälkeen, kun hänelle oli todella vaikuttunut tutkimalla, että kourallinen kaksiulotteisia rakenteita kykeni muodostavat erittäin monimutkaiset kolmiulotteiset rakenteet hyvin lyhyessä ajassa.

Jia Liu ryhmänsä kanssa alkoi ajatella, että ”jos he voisivat kehittää nanoelektronisen laitteen, joka olisi niin joustava, joustava ja pehmeä, että pystyisivät kasvamaan yhdessä kehittyvän kudoksen kanssa luonnollisesti, integroidut anturit voisivat mitata tämän prosessin kaiken toiminnan. kehittämällä".

Tuloksena on ollut suoraviivainen verkko, jonka rakenne on samanlainen kuin kannettavassa elektroniikassa, johon joukkue sijoitti kaksiulotteisen kantasolujen arkin. Kun biologia ja elektroniikka tulivat toisiinsa, jouduttiin vain odottamaan kehitysprosessin etenemistä tielleen saadakseen "kudokset täysin jaetulla ja integroidulla nanomittakaavan laitteella kaikessa 3D-tilavuudessaan".

Seurauksena tutkijat pystyivät seuraamaan ja tutkimaan elinten elektrofysiologista aktiivisuutta 90 päivän ajan, mikä antoi paremman käsityksen dynamiikasta, jolla "yksittäiset solut alkavat vuorovaikutuksessa ja synkronoituvat koko kehitysprosessin ajan".

Tämä on todella mielenkiintoinen tutkimus eikä vain siksi, että se avaa ovet ymmärtää kuinka kriittisten elinten kehitys kuin sydän tai haima. Lisäksi koska organoideilla on keskeinen rooli etsinnässä farmakologisia hoitoja ja jos tätä tekniikkaa vakiinnutetaan, voimme tietää kuinka lääkkeet vaikuttavat elimiin todella uskomattoman tarkkuudella.

Kuva | Robina Weermeijer

Jaa none:  Meidän-Valinta Mobile Tiede 

Mielenkiintoisia Artikkeleita

add