افزودنی الهام گرفته از طبیعت می تواند به محافظت از سلول های زنده در هنگام انجماد و ذوب کمک کند

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

در استرالیا، حدود 2000 نفر در لیست انتظار برای دریافت پیوند عضو هستند، اما به لطف تحقیقات جدیدی که در دانشگاه نیوانگلند (UNE) انجام شده است، این تعداد روزی می تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

Ph.D. مایکل فاستر، دانشجو، در کنار استاد راهنما، دکتر برندان ویلکینسون و همکارانش از UNE، دانشگاه RMIT و دانشگاه اتاوا برای ایجاد یک ماده افزودنی، که در غیر این صورت به عنوان محافظ سرما شناخته می‌شود، کار می‌کند که می‌تواند آسیب را هنگام انجماد مواد بیولوژیکی زنده برای استفاده در آینده کاهش دهد.

این مطالعه در مجله Materials Chemistry B منتشر شده است.

فاستر می‌گوید: «اگر بتوانیم مولکول‌ها و فناوری‌های جدیدی را توسعه دهیم که به اندام‌ها اجازه می‌دهد برای دوره‌های طولانی‌تری زنده بمانند، این می‌تواند اساسا پزشکی پیوند را تغییر دهد.

فن‌آوری‌های نگهداری بهتر می‌تواند به پزشکان زمان بیشتری برای یافتن گیرنده مناسب و انتقال اعضای بدن در فواصل طولانی‌تر بدهد و در درازمدت می‌تواند به حرکت به سمت بانک‌داری اعضا کمک کند.»

انجماد مواد بیولوژیکی زنده برای ذخیره سازی و استفاده بعدی، انجماد نامیده می شود و تقریبا مشابه قرار دادن مواد غذایی در فریزر در خانه است، اما با چالشی به مراتب بزرگتر. سلول‌ها یا بافت‌ها به جای حفظ کیفیت، باید پس از ذوب شدن، زنده و فعال بمانند.

برای کاهش آسیب، محافظ های سرمایی مانند دی متیل سولفوکسید (DMSO) اضافه می شود.

در حالی که DMSO به طور گسترده استفاده می شود و بسیار موثر است، اما می تواند سمی و ناسازگار با برخی از انواع سلول ها باشد، بنابراین فاستر به دنبال طراحی یک جایگزین به طبیعت است.

فاستر می‌گوید: «طبیعت نمونه‌های قابل‌توجهی از جاندارانی است که از سرمای شدید و استرس‌های دیگر مانند کم‌آبی جان سالم به در می‌برند».

این موجودات مولکول هایی مانند قندها و اسیدهای آمینه را انباشته می کنند که به محافظت از سلول های آنها در این شرایط کمک می کند. ترهالوز یکی از نمونه های شناخته شده است، در حالی که اسیدهای آمینه مانند پرولین نیز با محافظت از استرس طبیعی مرتبط هستند.

در حالی که استفاده از طبیعت به عنوان منبع الهام برای حفظ انجماد جدید نیست، رویکرد فاستر از این نظر منحصر به فرد است که او این مولکول‌های محافظ طبیعی را برای ایجاد یک ترکیب واحد با چندین ویژگی محافظت در برابر سرما تغییر می‌دهد.

در صورت موفقیت، این رویکرد جدید می تواند به کاربردهای قابل توجهی فراتر از سلامت انسان منجر شود.

فاستر می‌گوید: از انجماد می‌توان برای ذخیره اسپرم، تخمک، جنین، بافت‌ها و سایر مواد ژنتیکی گونه‌های در معرض خطر استفاده کرد. این مجموعه های منجمد می توانند به عنوان بانک های ژنتیکی عمل کنند که ممکن است از برنامه های اصلاحی حمایت کرده و به حفظ تنوع ژنتیکی کمک کنند.

در حالی که تحقیقات هنوز در مراحل اولیه است و کاربردهای بالینی بسیار دور است، این کار یک بلوک ساختمانی حیاتی در تلاش طولانی مدت برای بهبود درمان باروری، پیوند اعضا و حفاظت از تنوع زیستی خواهد بود.

او می‌گوید: «حفاظ‌کننده‌های سرمایشی بهتر تنها یک بخش از چالش هستند. «بهبود فناوری‌های انجماد و ذوب، انتقال انجماد به بافت‌ها و اندام‌های پیچیده، آزمایش‌های بیولوژیکی، مهندسی و در نهایت ترجمه بالینی یا نظارتی، همگی مهم خواهند بود.

چه این مولکول‌های خاص در نهایت کاربرد مستقیم پیدا کنند یا نه، این کار می‌تواند به شناسایی ویژگی‌ها و طراحی استراتژی‌هایی که ممکن است برای پیگیری مفید باشد کمک کند.»

مایکل جی فاستر و همکاران، ترهالوز عامل دار با اسید آمینه برای انجماد چند منظوره، مجله مواد شیمی B (2026). DOI: 10.1039/d6tb01172a

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →