شبیه‌سازی حیرت‌انگیز محیط روده انسان روی تراشه
تاریخ انتشار: ۲۰ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۱۲۹۳۸
محققان به تازگی موفق به شبیه سازی محیط روده بدن انسان روی تراشه برای مطالعه اثرات سمی جیوه شدند.
به گزارش ایرنا، مقاله‌ای با عنوان Gut-on-a-chip for exploring the transport mechanism of Hg (II) در نشریه Microsystems & Nanoengineering چاپ شده است که در آن محققان جزییات مربوط به ساخت ابزاری به نام روده روی تراشه را تشریح کردند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
دانشمندان در این پروژه موفق شدند تا ریزمحیط سلولی را با اعمال تنش برشی سیال و کرنش مکانیکی چرخه‌ای بازسازی کنند.
لی وانگ و همکارانش در این مقاله نشان دادند که این ابزار، روده روی تراشه بوده و با حسگر‌های مقاومت الکتریکی ترانس اپیتلیال و حسگر‌های الکتروشیمیایی ادغام شده است.
پژوهشگران چینی جذب جیوه و آسیب فیزیکی ناشی از این عنصر سمی روی سلول‌های اپیتلیال را از طریق عملکرد حسگر‌های الکتروشیمیایی پس از قرار دادن آن‌ها در معرض سلول‌های روده‌ای که تحت غلظت‌های مختلف جیوه مخلوط شده در محیط کشت سلولی رشد می‌کردند، مورد مطالعه قرار دادند.
براساس گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، یون‌های جیوه غیرقابل تجزیه هستند و می‌توانند در غلظت‌های پایین در بدن تجمع کرده و به اندام‌های اصلی آسیب برسانند. یون‌های سمی جیوه می‌توانند با اجزای آنتی‌اکسیدان، آنزیم‌های ترمیم‌کننده DNA و پروتئین‌ها در سطح درون سلولی تعامل داشته باشند تا هموستاز سلولی را مختل کنند و ساختار و عملکرد سلولی نامنظم ایجاد کنند.
در حالی که جذب جیوه بیشتر در روده کوچک اتفاق می‌افتد، سطوح بالای مصرف جیوه می‌تواند باعث خونریزی داخلی در یک بازه زمانی کوتاه شود. مصرف طولانی مدت غلظت کم یون‌های جیوه نیز می‌تواند منجر به بیماری‌های مزمن روده شود. اپیتلیوم روده یک مانع اولیه برای محدود کردن نفوذ جیوه بلعیده شده در جریان خون و کاهش اثرات مضر آن ایجاد می‌کند.
یک مدل روده معقول برای کشف مکانیسم‌های انتقال جیوه در آزمایشگاه از اهمیت بالایی برخوردار است. اگرچه مدل‌های حیوانی و کشت‌های سلولی ساکن به‌طور سنتی برای مطالعه جذب روده‌ای و انتقال جیوه استفاده می‌شوند، این مدل‌ها به طور مؤثری ریزمحیط روده را برای تقلید از روده زنده شبیه‌سازی نمی‌کنند.
در این بررسی، محققان یک مدل روده روی یک تراشه ادغام شده با حسگر‌های بدون برچسب را توسعه دادند تا تغییرات مقاومت الکتریکی ترانس اپیتلیال را در طول رفتار سلولی جذب جیوه به صورت غیر تهاجمی نظارت کند. این تیم ویژگی‌های کلیدی روده را از طریق اندازه‌گیری‌های الکتریکی و مطالعات ایمونوهیستوشیمی شناسایی کردند تا تأثیر آن بر کانال‌های یونی حسی مکانیکی را ارزیابی کنند.
این تیم تحقیقاتی تراشه‌ای ساختند که رفتار مکانیکی مشابه روده زنده را نشان داد و جریان مایع و کشش مکانیکی چرخه‌ای را معرفی کرد. به‌عنوان مثال، تنش برشی تقریبی ۰٫۰۲ dyne/cm ۲ جریان مایع مورد نیاز برای مورفوژنز اپیتلیال روده را تولید کرد. بر اساس محاسبات اضافی بر روی تراشه اندام، این تیم سرعت جریان ۱۶۰ میکرولیتر در ساعت را برای ابعاد متناظر تنش برشی به دست آورد.
آن‌ها سپس دینامیک کرنش/تنش کششی را از طریق تجزیه و تحلیل اجزای محدود شبیه‌سازی کردند تا اثرات پارامتر‌ها بر خواص فیزیکی این ابزار از جمله قطر حفره‌های آن و تأثیر آن‌ها را با تجزیه و تحلیل فعالیت کاتالیزوری آلکالین فسفاتاز درک کنند.
ابزار روده روی یک تراشه ساختارهای شبیه پرز‌های روده‌ی بیومیمتیک برای حفظ یکپارچگی سد بافتی ارائه می‌دهد و نشان‌دهنده یک روده مصنوعی شبیه به بافت فیزیولوژیک انسان است.
در قدم بعد محققان سلول‌ها را در شرایط کشت استاتیک در معرض جیوه قرار دادند تا روند مرگ سلولی را درک کنند. نتایج نشان داد که فعالیت لاکتات دهیدروژناز (LDH) با گذشت زمان در سیستم افزایش می‌یابد تا اثرات مساوی سم را در هر دو محیط کشت سلولی نشان دهد. با این حال، درجه آسیب بین دو محیط کشت متفاوت است. به‌عنوان مثال، بیان LDH در کشت استاتیک در مقایسه با کشت سلولی پویا پس از اضافه شدن جیوه، بیشتر بود.
به این ترتیب، لی وانگ و همکارانش یک دستگاه روده روی تراشه ادغام شده با حسگر‌های مقاومت الکتریکی ترانس اپیتلیال و چندین حسگر الکتروشیمیایی برای انتقال جیوه در روده انسان در شرایط آزمایشگاهی ایجاد کردند. دینامیک این تراشه مانع فیزیکی روده و ریزمحیط آن را برای مشاهده انتقال جیوه در زمان واقعی تقلید کرد. این تیم در نظر دارد مکانیسم‌های دیگری را که زمینه‌ساز بیماری‌های روده انسان است با استفاده از تراشه‌ها مجهز به سیستم‌های زیستی بررسی کند.
منبع: فرارو
کلیدواژه: شبیه سازی روی تراشه روده روی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۱۲۹۳۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
اجازه فعالیت به ۳ کارخانه سیمان در یک دشت ممنوعه / مجوزهای عجیب دولت بر ضد محیط زیست که در هیچ جای جهان شبیه آن وجود ندارد / نابودی آب و خاک و زمین در نزدیکی تهران (فیلم)
عصر ایران ؛ حسن ظهوری ــ حالا معلوم شده مسئولان برای آن‌که یک کارخانه سیمان دیگر در شهرستان زرندیه و ساوه ساخته شود به اهالی روستای ویدر در این شهرستان دروغ گفتند. چرا که پیش از این بارها روستاییان پرسیده بودند آیا قرار است کارخانه دیگری ساخته شود که گفته بودند نه ولی حالا ساخته شده‌است. آن را در جایی ساخته‌اند که دشت ممنوعه است. شواهد نشان می‌دهد برای گرفتن مجوز ساخت‌اش در طرح ارزیابی زیست محیطی آن عددسازی‌هایی شده و شواهد زیادی از تخلفات گسترده هنگام گرفتن مجوز وجود دارد. اما از همه بدتر جاییست که آن را ساخته‌اند. در یکی از بحرانی‌ترین دشت‌های نزدیک تهران، حالا سه کارخانه سیمان وجود دارد؛ اتفاقی که در هیچ‌جای ایران شبیه آن رخ نداده است.
گزارش را اینجا ببینید
روستای ویدر حالا در عجیب‌ترین جای ایران واقع شده. اتفاقی که در دشت پیرامون این روستا رخ داده در هیچ‌جای ایران و شاید جهان رخ نداده باشد. کارخانه سیمان ساوه فاصله‌ای با کارخانه سیمان سفید ساوه ندارد. کارخانه تازه تاسیس سیمان سفید فرداد فاصله‌ای با سیمان ساوه ندارد. مابین آن‌ها یک کارخانه تولید آهک هم هست که فاصله زیادی با سه کارخانه سیمان ندارد، و اهالی می‌گویند شب‌ها از آن بوی بدی بلند می‌شود. چهار کارخانه با سطح آلایندگی بالا در جایی که ۱۰ها روستا وجود دارد؛ روستای ویدر یکی از آن ۱۰ها روستاست و حالا دیگر تحمل اهالی آن تمام شده‌است. مثل تحمل دشت که خیلی وقت است تمام شده و حالا با بحران‌های بزرگ آب و خاک دست و پنجه نرم می‌کند.
معلوم نیست چه کسانی مجوز ساخت کارخانه تازه تاسیس سیمان سفید فرداد را داده است. آنچه مشخص است تحت هیچ شرایطی نباید اینجا ساخته می‌شده‌است. آن‌هم کنار رودخانه ویدر که معمولا فصلی پر آب می‌شود. پل عظیمی که روی آن زده‌اند نشان می‌دهد سیلاب بزرگ به داخل آن می‌ریزد. در طرح ارزیابی زیست محیطی کارخانه تمام اطلاعاتی که درباره این رودخانه داده شده غلط است. اطلاعاتی که به راحتی با یک بازدید از محل قابل راستی‌آزمایی بود.
اما فقط این نیست در خیلی موضوعات زیست محیطی دیگر هم عددسازی شده‌است. مثلا اصلا توجهی به باد قالب که به سمت مناطق روستایی خرقان می‌رود توجهی نشده‌است. و یا فاصله‌ای که کارخانه تا جاده دارد خیلی کمتر از عددیست که در طرح ارزیابی آمده‌است. در حال حاضر تعداد زیادی معدن در همین محدوده فعالیت‌های کارخانه‌های سیمان، فعالند. وقتی در این منطقه حرکت می‌کنید مدام با منظره کوه‌هایی مواجه می‌شوید که تخریب شدهاند. آغاز فعالیت یک کارخانه سیمان دیگر تخریب‌های را دو برابر خواهد کرد؛ خصوصا که برداشت‌‌ها از کوه معمولا با انفجار انجام می‌گیرد، انفجارهایی که پیامد‌های آن خیلی بدتر از آنچه که تا به حال اتفاق افتاده است. انفجارات به راحتی تمام قنات‌هار روستاها را کور خواهد کرد.
روستاییان حتی رئیس سازمان محیط زیست را هم به اینجا آورده‌اند. آن‌ها به من گفتند سلاجقه با یک بازدید میدانی متوجه تخلفات عجیبی که رخ داده شد و دستور پیگیری داد. دستوری که حتی هنوز یک قدم برای انجام آن گرفته نشده‌است. کارخانه تقریبا ساخته شده و شاید قدم‌های کوچکی برای بهره‌برداری از آن باقی مانده‌استاما نمی‌دانند وقتی از ابتدا این کارخانه با دروغ مسئولان وقت و کتمان آن ساخته شد، حالا کدام وعده را می‌توانند باور کنند. وقتی حتی نمی‌شود باور کرد در یک دشت ممنوعه و بحران زده ۳ کارخانه سیمان مجوز می‌گیرند و در محدوده‌ای بسیار کوچک فعالیت کنند و یک کارخانه آهک هم هوا را بد بو می‌کند. گزارش را حتما ببینید تا بیشتر درباره این تخلف آشکار بدانید.
ویدئوهای دیدنی دیگر در کانال های آپارات و یوتیوب عصر ایران ???????????? کانال 1 aparat.com/asrirantv کانال 2 aparat.com/asriran کانال 3 youtube.com/@asriran_official/videos کانال عصر ایران در تلگرام بیشتر بخوانید: مدیرعامل کارخانه سیمان تهران: نباید هر فعالیت مخرب محیط زیست را تعطیل کرد/ سرطان مردم ربطی به ما ندارد گزارش تصویری و تشریحی از وضعیت کوه بی‌بی شهربانو بر اساس عکس‌های ماهواره‌ای / ببینید برداشت زیاد چه بلایی بر سر کوه آورده (+عکس)
جاده کندوان یک طرفه شد