توسعه ابزاری برای درک تاثیر مواد شیمیایی خطرناک بر مغز

محققان آمریکایی یک ابزار جدید را توسعه داده اند که آنچه قابل انجام با ارگانوئیدها است را یک مرحله فراتر برده و می تواند در بررسی اختلالات عصبی مفید واقع شود.

به گزارش سیناپرس،محققان دانشگاه جانز هاپکینز کوچکترین کلاهک الکترود EEG جهان به اندازه یک نقطه را طراحی کرده اند. انتظار می رود که این دستگاه به درک بهتر اختلالات عصبی و چگونگی تأثیر مواد شیمیایی خطرناک بر مغز کمک کند.

این شاهکار مهندسی، آنچه را که محققان می ‌توانند با ارگانوئیدها، از جمله مغزهای کوچک آزمایشگاهی (توپ ‌های سلولی رشد یافته در آزمایشگاه، که برخی از ساختار و عملکرد مغز را تقلید می ‌کنند) انجام دهند، گسترش می ‌دهد.

محققان گفته اند، اختراع ما، ابزار مهمی برای درک رشد و عملکرد مغز انسان است و با اینکه ایجاد ریز ابزار برای اندام های کوچک یک چالش بزرگ به حساب می آید، این اختراع برای تحقیقات جدید، اساسی است.

ارگانوئیدها برای اولین بار بیش از یک دهه پیش ساخته شدند و محققان سلول های بنیادی را برای ایجاد اندام های کلیه، ریه، کبد و مغز در مقیاس کوچک اصلاح کردند. به گزارش سیناپرس،این مدل های پیچیده و مینیاتوری برای مطالعه چگونگی رشد اندام ها مورد استفاده قرار می گیرند. ارگانوئیدها، به ویژه مغزهای کوچک، به طور فزاینده ای در تحقیقات پزشکی اهمیت دارند، زیرا می توان از آنها در آزمایشاتی استفاده کرد که در غیر این صورت به انجام آزمایش روی انسان یا حیوان نیاز خواهد بود.

به گزارش سیناپرس،اما از آنجایی که دستگاه رایج برای آزمایش ارگانوئیدها مسطح است، محققان تنها قادر به بررسی سلول های محدودی روی سطح آن ها بوده اند. محققان افزوده اند، دانستن اینکه چه اتفاقی برای سایر سلول ‌ها در ارگانوئید می ‌افتد، برای درک چگونگی عملکرد اندام‌ ها و پیشرفت بیماری ‌ها، حیاتی است.

ما می ‌خواهیم تا حد امکان از سلول ‌های مغز اطلاعاتی به دست آوریم که ما را از وضعیت سلول ‌ها، نحوه ارتباط آنها با یکدیگر و الگوهای الکتریکی فضایی و زمانی آنها مطلع سازد.

تیم تحقیقاتی با الهام از کلاهک ‌های جمجمه نقطه ‌دار الکترود که برای تشخیص تومورهای مغزی استفاده می ‌شوند، کلاهک‌ های EEG کوچکی را برای ارگانوئیدهای مغزی، طراحی کردند. به گزارش سیناپرس،این ریز کلاهک ‌ها کاملا به دور شکل کروی یک ارگانوئید می ‌پیچند و ضبط سه ‌بعدی را از کل سطح ممکن می ‌سازند، به طوری که، محققان می‌ توانند به ارتباطات الکتریکی خود به خودی نورون ‌ها در طول آزمایش ‌های دارویی نیز گوش فرا دهند.

پژوهشگران اظهار داشته اند، با اطلاعات دقیق ‌تر از ارگانوئیدها، می توانیم بررسی کنیم که آیا مواد شیمیایی مورد استفاده در محصولات مصرفی، باعث ایجاد مشکل در رشد مغز می ‌شوند یا خیر. برخی مواد شیمیایی، به ویژه آفت کش ها مشکوک هستند زیرا بسیاری از حشرات را از طریق آسیب رساندن به سیستم عصبی آنها از بین می برند.

به گزارش سیناپرس،یافته های تحقیقاتی در مجله Science Advances منتشر شده اند.

ترجمه: سنا دلفیه