به نقل از «خبرگزاری آریا»

شبيه‌سازي محيط روده براي مطالعه اثرات سمي جيوه

تاریخ انتشار: ۲۰ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۱۱۱۹۴

خبرگزاری آریا-پژوهشگران در مقاله ای جزئیات مربوط به ساخت ابزاری به نام روده روی تراشه را تشریح کردند. دانشمندان در این طرح موفق شدند تا ریزمحیط سلولی را با اعمال تنش برشی سیال و کرنش مکانیکی چرخه‌ای بازسازی کنند.
به گزارش خبرگزاری آریا، به تازگی مقاله‌ای با عنوان Gut-on-a-chip for exploring the transport mechanism of Hg (II) در نشریه Microsystems & Nanoengineering به چاپ رسیده است که در آن پژوهشگران جزئیات مربوط به ساخت ابزاری به نام روده روی تراشه را تشریح کردند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

دانشمندان در این طرح 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. 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 عمدتا 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 کار، پژوهشگران 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 0٫02 dyne/cm 2 جریان مایع مورد نیاز برای مورفوژنز اپیتلیال روده را تولید کرد. بر اساس محاسبات اضافی بر روی تراشه اندام، این تیم سرعت جریان 160 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 پژوهشگران 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: خبرگزاری آریا

کلیدواژه: شبیه سازی روده روی تراشه

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.aryanews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری آریا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۱۱۱۹۴ 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:

روز زمین پاک، نمادی برای حفاظت از محیط زیست

به گزارش خبرگزاری صدا و سیمای مازندران، روز جهانی زمین پاک یکی از رویداد مهم جهانی به شمار می‌رود که هر ساله در تمام کشور‌ها برای ارتقاء آگاهی و آموزش در مورد مسایل زیست‌محیطی و ترویج فرهنگ حفاظت و پاسداری از زمین برگزار می‌شود.

روز جهانی زمین پاک را که هر ساله در ایران در دوم اردیبهشت ماه برگزار می‌شود، باید یک جنبش محیط زیستی تلقی کرد تا همگان از اهمیت زمین و مزایای بی بدیل آن و گام‌هایی که می‌توانند برای حفظ آن بردارند، آگاه شوند. البته مردم دیگر نقاط جهان این روز را هر ساله در ۲۲ آوریل گرامی می‌دارند.
این روز، روزی برای ارتقاء آگاهی و آموزش در مورد مسایل زیست‌محیطی و ترویج فرهنگ حفاظت و پاسداری از زمین است در حقیقت یکی از دلایل نامگذاری چنین روزی در پاسخ به بحران محیط زیست صورت گرفت و نتایج بسیار خوبی در پی داشت. در پی برگزاری نخستین روز زمین پاک، موجی از اقدامات محیط زیستی به راه افتاد در حقیقت از جمله اهدافی که برای نام گذاری این روز بر شمرده شده است می‌توان به کمک به حل بحران تغییرات آب و هوایی، پایان بخشیدن به آلودگی پلاستیکی، حفاظت از گونه‌های در معرض انقراض و تشویق جنبش‌های محیط زیستی اشاره کرد. این روز که بعد از گذشت ۵۰ سال همچنان یک رویداد مهم جهانی محسوب می‌شود و هر ساله برگزاری برنامه‌ها و رویداد‌های متعددی را در سراسر جهان به ارمغان می‌آورد، گاهی به یک روز ختم نشده و هفته‌ای به نام هفته زمین را به خود اختصاص می‌دهد، در ایران این هفته به نام هفته محیط زیست نامگذاری شده است و در این مدت اقدامات مهمی برای بالا بردن آگاهی مردم و حفاظت از محیط زیست صورت می‌گیرد.

نقش فرهنگ سازی در کاهش آسیب‌های محیط زیست
با توجه به اهمیت محیط زیست سالم در زندگی امروز، نقش فرهنگ سازی در کاهش آسیب‌های حاصل از تخریب‌ها و آلاینده‌های رو به گسترش در شهر‌ها بسیار مهم است و می‌تواند در نهادینه ساختن باور، پاک بودن و پاک زیستن نقشی انکار ناپذیر ایفا کند. بسیاری از کارشناسان به نقش سازمان‌های مردم نهاد و نیز آحاد مردم در قالب انجمن‌های زیست محیطی تاکید می‌کنند.
یک فعال محیط زیست در این خصوص گفت: خودخواهی‌های انسانی باعث شده تا محیط زیست مورد تهدید قرار گیرد. فرهنگ سازی می‌بایست از اجتماعات کوچکتر آغاز شود به عنوان مثال در اردو‌های دانش آموزی که در طبیعت برگزار می‌شود، نیاز است تا کودکان و نوجوانان را با نحوه حفاظت از این سیاره آبی و دوستی با محیط زیست آشنا کرد. افرادی مانند دانش آموزان، کشاورزان، زنان و کوهنوردان می‌توانند به خوبی دوستی با محیط زیست را به دیگران آموزش داده و در جهت پاکسازی سیاره آبی تلاش کنند. از بین رفتن انرژی تنها قسمت کوچکی از پیامد‌ها و مشکلات آلودگی‌های زیست محیطی و رها کردن زباله در طبیعت است که در روز جهانی زمین پاک در سطح جهانی مورد استقبال قرار می‌گیرد. لازم است، بدانیم که هر یک از ما با فعالیت‌هایی به ظاهر کوچک می‌توانیم دوستی خود را با این سیاره آبی اثبات کرده و این احساس را در روز جهانی زمین پاک به اشتراک بگذاریم؛ بنابراین در مرحله نخست باید فرهنگ سازی را از خودمان شروع کنیم، زیرا با کار‌های کوچک نیز می‌توان باعث شد تا زمین بتواند نفس بکشد. به عنوان مثال با مصرف کمتر کاغذ می‌توانیم باعث کاهش قطع درختان شویم و این همان چیزی است که در روز جهانی زمین پاک در مورد دوستی با این سیاره آبی بیان می‌شود. از طرف دیگر با کاهش مصرف کاغذ به طور مستقیم زباله کمتری نیز تولید خواهد شد. یکی دیگر از توصیه‌های کارشناسان محیط زیست درباره دوستی با این سیاره آبی در روز جهانی زمین پاک این است که در مصرف آب صرفه جویی کنیم، زیرا که آبادانی زمین و رشد و نمو گیاهی وابسته به آب است.
همچنین با گسترش فرهنگ سازی‌ها می‌توان از انداختن زباله در داخل رودخانه ها، جوی‌ها و آب راه‌ها جلوگیری کرد. استفاده نکردن از کیسه نایلونی و جایگزین کردن کیسه پارچه‌ای به جای آن، اهمیت دادن به بازیافت زباله و حرکت در کمک به این حرکت مفید زیست محیطی، انجام دادن حرکت‌های اجتماعی مانند پاک سازی کوهستان، رودخانه‌ها و جنگل‌ها به منظور پاک سازی آنها از زباله و ... از دیگر اقداماتی به شمار می‌روند که می‌توان برای حفاظت از زمین انجام داد؛ و چه خوش گفت سهراب سپهری که …
یادم باشد کاری نکنم که به قانون زمین بر بخورد.

مهدی حسن پور و گزارشی از روز زمین پاک:

کد ویدیو دانلود فیلم اصلی