رونمايي از خون مصنوعي

کد خبر: ۷۸۳۱۲

تاریخ: ۰۱ دی ۱۳۸۸ - ۱۰:۲۴

خون مصنوعي از آن دسته مقوله‌هاي علمي و فناورانه است كه به دليل سر و كار داشتن مستقيم با حيات، طرفداران زيادي در جوامع علمي و پزشكي جهان دارد. نگاهي به طرح‌‌هايي كه در اين زمينه آغاز شده نشان مي‌دهد براي پيش بردن چنين طرح‌هايي، محققان بايد شجاعت علمي قابل توجهي داشته باشند.

به گزارش جام جم آنلاين، نگاهي به گذشته علوم پزشكي نيز گوياي آن است كه تلاش براي توليد فرآورده پزشكي مشابه خون از نيم‌قرن پيش آغاز شده و همچنان نيز دنبال مي‌شود؛ هر چند پيش از آن نيز ايده توليد خون مصنوعي يا موادي كه بتواند عملكردي مشابه خون داشته باشد، ذهن بسياري از دانشمندان را به خود مشغول كرده بود، اما مرزهاي بسيار محدود دستاوردهاي علمي و پزشكي در قرون گذشته موانع زيادي بر سر ايده‌هايي از اين دست ايجاد مي‌كرده است. اكنون شرايط متفاوت از گذشته شده است.

طي زمان، ايده‌هاي نويني كه با توليد خون مصنوعي مرتبط بودند، ارائه شده‌اند و اكنون يكي از مهم‌ترين دستاوردها در اين زمينه رونمايي شده است: توليد سلول‌هاي قرمز خوني كه بتوان از آنها براي انتقال داروها و حتي اكسيژن استفاده كرد.

از دهه 50 ميلادي، محققان در تلاش بوده‌اند موادي توليدكننده كه از جهات گوناگون قابليت تقليد از سلول‌هاي خوني را داشته باشند. سلول‌هاي خوني در حقيقت صفحات قابل انعطافي به شمار مي‌آيند كه اكسيژن را در سراسر بدن حمل مي‌كنند تا حيات ما ادامه داشته باشد. اين ريز صفحات از كوچك‌ترين مويرگ‌ها گرفته تا رگ‌هاي بزرگ و حياتي بدن در حال حركت هستند و وظايف خود را انجام مي‌دهند؛ اما مشخصه‌هاي فيزيك سلول‌هاي قرمز خوني از جمله شكل 2 انحنايي آنها، انجام هرگونه تقليد و نسخه‌برداري براي توليد نمونه‌هاي مصنوعي را مشكل كرده و همين مسأله موجب شده دانشمندان نتوانند گام‌هاي قابل توجهي در راستاي دستيابي به خون مصنوعي بردارند.

شايد بتوان نتايجي كه درخصوص تحقيقات گروهي از متخصصان در زمينه انتقال دارو منتشر شده را به عنوان تحولي بزرگ در اين بن‌بست چند دهه‌اي به شمار آورد.

اعضاي اين گروه راهي براي توليد ذرات تجزيه‌پذير و زيست‌سازگار ارائه كرده‌اند كه از نظر اندازه، شكل و انعطاف پذيري با سلول‌هاي خوني برابري مي‌كنند. اعضاي گروه اعتقاد دارند اين سلول‌هاي مصنوعي را مي‌توان با اهداف مختلفي به كار گرفت، به عنوان حامل‌هايي براي انتقال انرژي، فاكتورهاي درماني و حتي در تصويربرداري. خون مصنوعي هيجان‌انگيزترين دستاورد علوم نوين در روزهاي پاياني سال 2009 است.

دانشگاه ميشيگان تا پيش از اين نيز تلاش‌هاي بسياري در زمينه توليد خون مصنوعي انجام داده است، اما ميان اين طرح و طرح‌هاي قبلي تفاوت‌هاي زيادي ديده مي‌شود.

در گذشته، پليمرهاي متنوعي در ابعاد گوناگون ارائه شده‌اند كه صرفا توانايي انتقال داروها را در بدن دارند، اما نگاهي دقيق‌تر به آنها نشان مي‌دهد ساختار تشكيل‌دهنده آنها نمايان‌كننده يك مجموعه تركيبي است. اما نمايشي كه ريز صفحات تازه توليد شده از خود نشان داده‌اند گوياي طبيعت دروني آنهاست. اين صفحات در بدن جابه جا مي‌شوند و كارهاي مختلفي انجام مي‌دهند و از همه مهم‌تر اين كه زيست‌سازگار هستند.

تمركز محققان دانشگاه ميشيگان در توليد سلول‌هاي خوني مصنوعي كاملا با الهام گرفتن از فرآيندهاي مشابهي است كه در بدن و جريان خون ديده مي‌شود.

آنها براي توليد سلول‌هاي خوني تركيبي مورد نظر خود، كار را با ذرات كروي شكل ساخته شده از نوعي پليمر شناخته شده موسوم به PLGA آغاز كردند. اين تركيب صرفا به دليل ويژگي‌هاي چشمگير خود در زمينه تجديدپذيري و زيست سازگار بودن شهرت خاصي دارد. قرار دادن اين گوي‌ها در مجاورت ماده الكلي مخصوص موجب تغييراتي در شكل ظاهري آنها و تبديل شدنشان به ذراتي مشابه سلول‌هاي خوني مي‌شود. اين دقيقا همان سخت‌ترين مرحله‌اي است كه دانشمندان علوم پزشكي از آن به عنوان مهم‌ترين مانع در راه دست يافتن به فناوري خون مصنوعي ياد مي‌كنند.
خون مصنوعي از آن دسته مقوله‌هاي علمي و فناورانه است كه به دليل سر و كار داشتن مستقيم با حيات، طرفداران زيادي در جوامع علمي و پزشكي جهان دارد

ذراتي كه با استفاده از پليمر PLGA ساخته مي‌شوند همچون قالبي عمل مي‌كنند كه دانشمندان با استفاده از آنها مي‌توانند لايه‌هاي مختلف پروتئين را بتدريج در آن رسوب دهند. استفاده زنجيروار از اين پروتئين‌ها موجب اتصال مطمئن آنها به پليمر ياد شده مي‌شود. نتيجه نهايي اين فرآيند چيزي نيست جز پوسته نرم و قابل انعطاف پروتئيني هم‌اندازه و هم شكل با سلول‌هاي خوني. محققاني كه اين طرح را پيش برده‌اند مدعي هستند كه مي‌توانند از قابليت‌هاي مختلف اين گوي‌ها استفاده كنند. به عنوان مثال مي‌توان آنها را با تلفيق كردن هموگلوبين، به گونه‌اي ساخت كه قابليت حمل اكسيژن را نيز داشته باشند.

پيشرفت اين فناوري تاكنون كاملا رضايت‌بخش بوده است. آزمايش‌هاي اوليه نشان داده‌ اين ذرات آنقدر انعطاف‌پذير هستند كه براحتي فشرده مي‌شوند و در لوله‌هايي كه شباهت زيادي به مويرگ‌ها دارند، حركت مي‌كنند.

از آن گذشته ثابت شده كه مي‌توان در مراحل مختلف و مورد نظر، داروهاي مختلف را در آنها تلفيق كرد.

در اين طرح، بهره‌گيري از دانش نانو كمك زيادي به دانشمندان كرده است. در بخشي از اين فرآيند دانشمندان نانو ذرات اكسيد آهن را در دل اين سلول‌هاي مصنوعي جاسازي كرد و موفق شدند عوامل مورد نياز براي انجام ام.آر.آي‌هاي بسيار دقيق را فراهم كنند. در اينجاست كه مي‌توان تصور حيرت‌انگيزي را در ذهن متصور شد. به اين ترتيب كه ذرات مي‌توانند پس از قرار گرفتن در خون، جريان خون و هر آنچه را به آن مربوط مي‌شود زير نظر بگيرند.

علي خادم حسيني، محقق ايراني و متخصص در زمينه مهندسي زيستي در كميته مشترك دانشگاه هاروارد وMIT كه چند ماه پيش در زمينه چشم بيونيكي در دنيا خبرساز شد مي‌گويد: اين دستاورد جديد در نوع خود بي‌نظير است و تاكنون نمونه مشابه آن ديده نشده است. به عقيده وي، از آنجا كه مي‌توان با اعمال تغييرات جزيي در اين ذرات، مواد مختلف را در خون جابه‌جا كرد، چنين فناوري در نوع خود هيجان‌‌برانگيز است.

يكي از نكات جالب توجه ديگر اين فناوري نوين، عدم واكنش از سوي سيستم ايمني بدن است. البته اين ادعايي است كه از سوي دانشمندان طرح مطرح شده و به عقيده آنها براي اطمينان خاطر حاصل كردن از آن بايد آزمايش‌هاي زيادي روي نمونه‌هاي آزمايشگاهي انجام شود.

داستان هيجان‌انگيز توليد خون مصنوعي به لطف پيشرفت‌هايي از اين دست وارد مراحل تازه و حساسي شده است و زماني كه دكتر ميتراگوتي، محقق اصلي طرح اخير مي‌گويد حالا نوبت آزمايش آن روي نمونه‌هاي حيواني است، بخوبي مشخص مي‌شود كه رويداد تازه‌اي در زمينه توليد خون مصنوعي در حال وقوع است. وي و ديگر دانشمنداني كه در اين طرح حضور داشته‌اند، توليد سلول‌هاي خوني را تنها يك آغاز اميدواركننده عنوان مي‌كنند.

آنها توليد ويروس و باكتري‌هاي مصنوعي را اهداف بعدي خود عنوان مي‌كنند كه براي هريك از آنها كاربردهاي زيادي را در نظر گرفته‌اند. دستيابي به اين چشم‌اندازها همان رويايي است كه محققان زيادي در دهه‌هاي گذشته به دنبال آن بوده، اما محدوديت‌هاي فني و تكنيكي مانع موفقيت‌شان شده است: تلفيق دنياي سنتزي و بيولوژيكي.