یک روش جدید، مشاهده ی سه بعدی اندام های انسان را در زیر میکروسکوپ امکان پذیر کرد

13سپتامبر 2021- محققان دانشگاه Umeå در سوئد، روشی را معرفی کردند که بر اساس آن می توان انواع سلول های خاص در اندام های انسانی را با دقت میکرومتری در 3 بعد مورد مطالعه قرار داد. از این روش می توان برای آشکارسازی تغییرات ناشناخته قبلی در لوزالمعده و مطالعه ی سایر اندام ها و بیماری های انسانی استفاده کرد.

پروفسور Ulf Ahlgren، استاد پزشکی مولکولی در دانشگاهUmeå ، گفت: این روش ممکن است به درک پیشرفته ای از چگونگی تغییرات سلولی در ارتباط با بیماریهای مختلف کمک کند.

آنچه محققان انجام داده اند تقسیم اندام ها با استفاده از ماتریس چاپ شده ی سه بعدی و ایجاد بخش هایی از بافت با اندازه ی مطلوب برای تصویربرداری نوری با استفاده از فناوری سه بعدی است. این قطعات را می توان نشاندار کرد تا اساساً هر نوع سلول یا پروتئین دلخواه را بتوان در تصاویر تشخیص داد. از آنجایی که هر قسمت از بافت مختصات مشخصی دارد، می توان تصاویر سه بعدی جداگانه را با استفاده از کامپیوتر در یک پازل سه بعدی قرار داد تا تصویری 3 بعدی از یک اندام دست نخورده ی انسانی را تشکیل دهد.

این روش امکان ایجاد تصاویر سه بعدی با وضوح بالا از اندام های انسانی را در هر اندازه ای، با دقت میکرومتر- که کوچکتر از ذره ی گرد و غبار است، میسر می سازد. پیش از این، امکان ایجاد تصاویر با وضوح بالا از مواد بیولوژیکی با استفاده از فناوری مانند توموگرافی نوری و میکروسکوپ فلورسانس ورق نور[1] وجود داشت، چیزی که محققان در این مطالعه نیز از آن استفاده کردند. در عوض، مشکل این بود که در روش های قبلی هیچ روش قابل استفاده ای برای نشان دار کردن انواع سلول ها یا پروتئین هایی که می خواستید مطالعه کنید، به عنوان مثال با استفاده از آنتی بادی های فلورسنت، در هنگام مطالعه ی نمونه در مقیاس بزرگتر مانند کل ارگان، وجود نداشت. در حال حاضر این مشکل با کمک روش جدید حل شده است.

محققان Umeå از این روش برای مطالعه ی لوزالمعده انسان استفاده کردند. در داخل لوزالمعده، صدها هزار سلول تولید کننده انسولین در مناطقی به نام جزایر لانگرهانس وجود دارند. این جزایر دارای عملکردی کلیدی در تولید انسولین هستند و از این رو عنصر کلیدی ابتلا به دیابت می باشند، وقتی که تولید انسولین در آنها دچار اختلال شود. با استفاده از این روش جدید، محققان توانستند ویژگی های ناشناخته قبلی آناتومی و آسیب شناسی لوزالمعده ی انسان را نشان دهند، از جمله مناطقی با تراکم جزایر بسیار بالا. نتایج آنها ممکن است برای همه موارد از پیش بالینی تا بالینی، به عنوان مثال برای بهبود پروتکل های پیوند جزایر برای افراد مبتلا به دیابت  یا هنگام تصویربرداری بالینی غیر تهاجمی برای مطالعه پانکراس در افراد مبتلا به دیابت، کاربرد داشته باشد.

پرفسور Ahlgren، گفت: علاوه بر استفاده از روش جدید برای مطالعه ی دیابت، این روش می تواند درک ما را از سایر بیماری های پانکراس، از جمله سرطان های لوزالمعده بهبود بخشد. بهمین منظور ما همکاری هایی را با محققان بالینی در Umeå آغاز کرده ایم. اما این فناوری مطالعه ی سایر اندامها و بیماریها را به روشهای مشابه امکان پذیر می کند، و این موضوع اهمیت دارد زیرا در این مطالعات ما به بررسی مکان تغییرات سلولی در کل اندام، میزان و ارتباط آنها با بافتها و انواع سلولهای مجاور، نیاز داریم.این مقاله در ژورنال Communications Biology منتشر شده است.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210913135704.htm