ترمیم نخاعی با چاپ سه‌بعدی

پژوهشگران، ابزاری طراحی کرده‌اند که می‌تواند قسمت‌های جداشده را دوباره به یکدیگر متصل کند. این ابزار، یک رسانای سیلیکونی سه‌بعدی پوشیده از سلول‌های بنیادی عصبی است که در محل آسیب‌دیده کار گذاشته می‌شود و اتصالات جدیدی را میان عصب‌های باقیمانده برقرار می‌کند؛ در نتیجه، بیمار می‌تواند دوباره کنترل حرکت خود را به دست آورد. اتصال دوباره نخاع آسیب دیده، کار دشواری است اما پژوهشگران در حال حاضر، درمان‌های بسیاری را بررسی می‌کنند. ممکن است درمان ژنتیکی، بتواند به باز کردن بافت زخم و تولید دوباره سلول‌های عصبی کمک کند. در درمان های دیگر، محل آسیب دیده، به طور کامل کنار گذاشته می‌شود و فرستادن پیام‌ها از مغز با کمک رایانه یا ارسال بی‌سیم سیگنال‌ها به ابزاری که در قسمت پایین‌تر مغز کار گذاشته شده، صورت می‌گیرد. درمان جدید پژوهشگران، ترکیبی از هر دو روش مذکور است. آنها کار خود را با جمع‌آوری سلول‌های بنیادی پلوروپتوژن آغاز کردند. سلول‌های بنیادی پلوروپتوژن، نوعی از سلول‌های بنیادی هستند که از سلول‌های بنیادی بزرگسالان از جمله سلول‌های پوست و خون به دست می‌آیند. پژوهشگران پس از مهندسی زیستی این سلول‌ها، توانستند با روش چاپ سه‌بعدی، ابزاری از جنس لایه‌های قابل تغییر سیلیکون و سلول‌های بنیادی عصبی ابداع کنند. سپس، این ابزار در محل آسیب نخاعی کار گذاشته شد و رسانای سیلیکونی، سلول‌های بنیادی را تا زمانی که قادر به تولید عصب‌های جدید شوند، پرورش داد و سلول‌های آسیب ندیده را به هر دو قسمت جراحت، متصل کرد. این، نخستین بار است که سلول‌های بنیادی عصبی بزرگسالان، با روش چاپ سه بعدی و روی یک رسانای سه‌بعدی در آزمایشگاه تولید می‌شود. چاپ سه‌بعدی چنین سلول‌های پیچیده‌ای، دشوار است و دشوارترین بخش آن، زنده نگه داشتن سلول‌هاست. ما، چندین روش گوناگون را در فرآیند چاپ سه‌بعدی امتحان کردیم و موفق شدیم حدود ۷۵ درصد سلول‌ها را در طول فرآیند چاپ سه‌بعدی زنده نگه داریم و آنها را به عصب‌های سالم تبدیل کنیم. اگرچه این ابزار، هنوز روی بیماران یا حتی حیوانات آزمایش نشده اما بررسی‌های آزمایشگاهی نشان داده‌اند که عصب‌ها در سراسر کانال‌های رسانای سیلیکونی رشد می‌کنند و فعال هستند. پژوهشگران باور دارند این روش درمانی می‌تواند به بیماران کمک کند تا علاوه بر دوباره راه رفتن، دیگر توانایی‌های مهم خود را نیز به دست آورند. پژوهشگران می‌گویند: ما دریافتیم که ممکن است تقویت هر یک از سیگنال‌های زخم، بتواند به بهبود عملکرد بیماران کمک کند. هدف ما این است که بیماران مبتلا به آسیب نخاعی، علاوه بر توانایی راه رفتن، توانایی کنترل ادرار یا توقف حرکات غیرارادی پا را نیز به دست آورند. این تغییرات ساده، به بهبود بزرگی در زندگی بیماران منجر خواهند شد.منبع

بازسازی طناب نخاعی با….

مانند یک زلزله که راه ارتباطی را تخریب می‌کند، آسیب‌های نخاعی ترومایی نیز بزرگراه‌های عصبی را غیر قابل عبور می‌کند. تاکنون درمان موثری که بتوانند این ارتباطات گسسته شده را به طور موثر برقرار کند و منجر به ارتباط مغز با اندام‌های حرکتی شود ایجاد نشده است. مشکلی که در زمینه آسیب‌های نخاعی وجود دارد این است که سلول‌های عصبی قادر به بازسازی خویش نیستند. در مطالعه ای جدید محققین در آزمایشگاه مهندسی بافت و زیست مواد کاربردی داربستی را طراحی کرده‌اند که از یک پلیمر انرژی‌زا تشکیل شده است که قادر به تحریک سلول‌های عصبی و گسترانده شدن آکسون‌های آنها در طول بخش‌های آسیب دیده نخاعی می‌شود. در استراتژی درمانی ارائه شده بوسیله این محققین، آنها داربست‌های پیزوالکتریک را با سلول‌های عصبی ترکیب می‌کنند تا بافت‌های عصبی نخاع آسیب دیده را بازسازی کنند. مواد پیزوالکتریک، بارهای الکتریکی را در پاسخ به نیروهای مکانیکی تولید می‌کنند و از آنها در فن‌آوری سونار و صوتی استفاده می‌شود. مزیت این مواد هوشمند یا اسمارت این است که به خودی خود بار الکتریکی تولید می‌کنند و نیازمند یک منبع نیروی خارجی نیستند. محققین کارایی سلول‌های شوآن برای تولید غلاف میلینی پوشاننده اعصاب را در ترکیب با این داربست‌های پیزوالکتریک تست کردند. مطالعات پیش درمانگاهی اولیه نشان داده ست که داربست‌های پیزوالکتریک ایمپلنت شده با سلول‌های شوآن می‌توانند تا فواصل پنج میلیمتری در طناب نخاعی گسترده شوند. سلول‌ها درون این سازه‌ها زنده مانده و به خوبی رشد می‌کنند و همزمان آکسون‌های در حال رشد را با غلاف میلینی می‌پوشانند. به عقیده این محققین با ارزیابی کارایی این داربست‌ها و ترکیب آنها با تکنولوژی سلول‌های بنیادی در زمینه طب بازساختی در مطالعات جانوری و سپس بالینی می‌توان از پتانسیل آنها برای کمک به بیماران قطع نخاعی یا بیماران با نخاع آسیب دیده استفاده کرد. منبع

جایگزین بافت نخاعی آسیب‌دیده

هنگامی که افراد دچار آسیب نخاعی می‌شوند و توانایی حرکتی در اندام‌های خود را از دست می‌دهند، این امر در واقع یک مشکل روند پردازش سیگنال‌های عصبی است. سلول‌های مغزی همچنان می‌توانند تکانه‌های الکتریکی واضحی ارسال کرده و اندام‌ها همچنان قادر به دریافت آن هستند اما این سیگنال‌ها در نخاع آسیب دیده گم می‌شوند. محققین در حال کار بر روی یک چیپ مغزی هستند که می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی عصبی را ثبت کرده و آنها را به گیرنده اعضای حرکتی منتقل کند و به این ترتیب، آسیب را دور بزند. اخیرا محققین یک مطالعه منتشر کرده‌اند که یک پیشرفت در فناوری را نشان می‌دهد و قادر است سیگنال‌های پایاتر، واضح‌تر و قوی‌تری در بدن ایجاد کند. این فناوری با عنوان اتصال مغز و کامپیوتر، سیگنال‌ها را ثبت و با کمک الکترودها منتقل می‌کند. الکترودها، قطعات کوچکی هستند که سیگنال‌ها را از مواد شیمیایی مغز تحت عنوان انتقال دهنده‌های عصبی می‌خوانند. با ثبت سیگنال‌ها در لحظه‌ای که شخص قصد حرکت دارد، این اتصال متوجه الگوی سیگنال‌های مربوطه شده و آن را به اعضا و یا حتی اعضای مصنوعی منتقل می‌کند و به این ترتیب حرکت را به فرد باز می‌گرداند. مواد فعلی این الکترودها در این دستگاه یک ورق نازک پلاتین است. مشکل اینجاست که این الکترودها ممکن است در طی زمان خراب شوند. سپس الکترودهایی از جنس کربن شیشه‌ای ساخته شد. این مواد ۱۰ برابر نرم‌تر از پلاتین هستند و در طی زمان و تحت شبیه سازی الکتریکی دوام بیشتری دارند. کربن شیشه‌ای برای خواندن انتقال دهنده‌های عصبی بسیار بهتر عمل می‌کند و سیگنال واضح‌تر است. محققین در حال استفاده از این اتصال مغز و کامپیوتر هستند تا سیگنال‌های عصبی را هم‌زمان از قشر مغز و داخل مغز دریافت کنند. یکی از محققین می‌گوید: اگر شما از بخش‌های عمیق‌تر مغز اطلاعات را ثبت کنید، قادر خواهید بود از سلول‌های عصبی پیام دریافت کنید. در قشر مغز شما از خوشه‌ها سیگنال دریافت خواهید کرد. این ترکیب به شما یک درک بهتر از سیگنال‌های پیچیده مغز می دهد.

محققین در حال کار بر روی استفاده‌های دیگر این فناوری هستند. آنها مشغول آزمایش بر روی موش‌ها هستند تا بفهمند این تحریکات الکتریکی آیا باعث رشد نورون‌های جدید در نخاع می‌شود یا خیر؟ امید است که این تحریکات باعث رشد سلول‌های جدید و جایگزینی بافت نخاعی آسیب دیده در انسان شوند. الکترودهای جدید کربن شیشه‌ای به وی اجازه ایجاد تحریک، خواندن سیگنال‌های الکتریکی  و شناسایی بهتر حضور انتقال دهنده‌های عصبی در نخاع را می‌دهند. منبع

انتظار بسر آمد

عکس امیرفرهاد و امیرسام زندیبرای اولین بار در آمریکا از تزریق مستقیم سلولهای بنیادی به طناب نخاعی بیماران برای درمان آنها استفاده شده است. پزشکان سلولهای بنیادی مشتق از بافت جنین هشت هفته‌ای را به نخاع مرد ۶۰ ساله‌ای که دچار بیماری ALS پیشرفته بود، پیوند کردند. این برنامه بخشی از مطالعه بالینی بود که برای تعیین بی‌خطر بودن تزریق سلولهای بنیادی به نخاع انجام شد. این بیمار در مطالعات بالینی چندین بار مورد تزریق مستقیم عکس امیرفرهاد و امیرسام زندیسلولهای بنیادی به ناحیه کمری نخاعش قرار گرفت. این ناحیه بدین دلیل انتخاب شده که عملکرد پاها را کنترل می‌کند و اغلب بیماران مبتلا بهALS عملکرد عضلانی پاهایشان را ازدست می‌دهند. محققین می‌گویند که پیش از این نیزچندین مطالعه به تزریق سلولهای بنیادی به بیماران ALS‌ پرداخته بودند ولی این اولین باری است که از سلولهای بنیادی جنین برای درمان استفاده می‌شود و این درمان مورد تایید FDA‌ نیز واقع شده است. این سلولهای بنیادی ویژه که از طناب نخاعی جنین هشت هفته‌ای مشتق شده‌اند، در واقع سلولهای بنیادی عصبی هستند که توانایی تمایز به سلولهای عصبی را دارند. آن چه که باید در مورد این سلولهای بنیادی مشتق از جنین بدانیم این است که این سلولها با سلولهای بنیادی جنینی که به طور متداول می‌شناسیم و از تخریب جنین‌ها بدست می‌آیند فرق می‌کنند. منبع
پاورقی: پس از هفته‌ها انتظار بالاخره مهمان عزیزمان از راه رسید. آمد تا گرمای خانواده‌مان را بیشتر کند. آمد تا برادری کند برای امیرفرهاد. آمد تا امیری دگر باشد در جمع مان. امیرسام زندی فرزند عزیزم خوش آمدی به دنیا و زندگی ما.