جذاب ترین ها
برگزیده

موارد عجیبی که در آزمایشگاه تولید شده‌اند؛ از دست موش تا پوست انسان!

تابناک با تو

بروزرسانی 1400/03/03 - 13:33

موارد عجیبی که در آزمایشگاه تولید شده‌اند؛ از دست موش تا پوست انسان!

تابناک با تو/ دانشمندان کنجکاو هستند که با تهيه محيطي مشابه محيط رشد طبيعي اشيا، روند تشکيل اندام ها و سلول هاي موجودات زنده انسان و حيوان را با فرآيند رشد در آزمايشگاه، شبيه سازي کنند. در اين گزارش با چند نمونه از آنها آشنا خواهيد شد.

يک همبرگر که در يک کنفرانس مطبوعاتي در لندن پخته شد، در سال ۲۰۱۳ خبرساز شد. همبرگر، به نام schmeat اولين برگر آزمايشگاهي در جهان بود.

يک دانشمند هلندي متخصص در فيزيولوژي عروقي با تبديل سلول‌ها از گاو‌ها به برش‌هاي عضلاني، اين فناوري فوق العاده تغذيه‌اي را ايجاد کرد. اين رويکرد پايدار براي توليد گوشت پنج سال به طول انجاميد و قيمت دستيابي به آن ۳۲۵۰۰۰ دلار بود.

همبرگر‌هاي آزمايشگاهي، که از ميليارد‌ها سلول مصنوعي تشکيل شده‌اند، مدتي طول مي‌کشد تا به بازار تقاضا و عرضه راه پيدا کنند.

توليد دست موش در آزمايشگاه

در سال ۲۰۱۵، يک تيم از محققان در بيمارستان عمومي ماساچوست هنگامي که تحقيقات منحصر به فرد خود در مورد تشکيل اندام را منتشر کردند، تاريخ ساز شدند.

اين تيم با هدايت دکتر هارولد اوت موفق به توليد اولين پروتز بيولوژيکي آزمايشگاهي در جهان شدند. به طور دقيق‌تر، آن‌ها در آزمايشگاه يک دست کامل موش درست کردند. براي بررسي اينکه آيا اندام کاشته شده در آزمايشگاه براي کشت مناسب است يا خير، محققان بار‌هاي الکتريکي کمي را به بافت عضلاني وارد کردند و ماهيچه‌هاي اندام جلويي دقيقاً مانند يک اندام در حال رشد طبيعي رفتار مي‌کردند.

پوست انسان، اميدي براي درمان سوختگي

هنگامي که محققان ژاپني نتايج تحقيقات پزشکي خود را در سال ۲۰۱۶ منتشر کردند، مردم شوکه شدند. گروه دانشمندان مرکز زيست شناسي تکاملي ريکن با همکاري دانشگاه علوم توکيو موفق به ساخت آزمايشگاهي بافت پوستي پيچيده، با فوليکول‌هاي مو و غدد چربي شدند. اين تيم سپس بافت‌هاي مصنوعي سه بعدي را در موش‌هاي زنده کاشت و به دنبال آن ارتباطات مناسب با اعضاي ديگر مانند اعصاب و فيبر‌هاي عضلاني را ايجاد کردند. به گفته متخصصان، ترجمه اين روش براي انسان مي‌تواند حدود ۵-۱۰ سال طول بکشد. اما شکي نيست که اختراع آن‌ها مي‌تواند زندگي بسياري از افراد دچار سوختگي را تغيير دهد.

گوش انسان روي موش

دو دهه پيش، جراح هاروارد جوزف و برادرش چارلز واکانتي با همراهي يک مهندس انستيتو ماساچوست به نام باب لانگر تصميم گرفتند آزمايش تکنيک‌هاي خلق قسمت‌هايي از بدن انسان در آزمايشگاه را انجام بدهند.

کنجکاوي آن‌ها را بر آن داشت تا آزمايشاتي انجام دهند تا ببينند که اين اعضاي بدن يا ويژگي‌هاي بدن انسان در حيوانات ديگر چگونه عمل مي‌کند. سرانجام، در سال ۱۹۹۷، جهان با موش Vacanti آشنا شد، که يک موش بي مو بود که به نظر مي‌رسيد گوش انسان دارد و از پشت بدن آن رشد کرده بود. البته فقط شبيه گوش انسان بود و کارکرد آن را نداشت.

سگ درخشان

روپي سگ شکاري شبيه يک توله سگ معمولي نيست. اين اولين سگ اصلاح شده ژنتيکي در جهان با قابليت درخشش است. روپي به همراه چهار بيگل ديگر، يک پروتئين مهتابي جالب توليد مي‌کند که در زير نور ماورا بنفش قرمز مي درخشد. تيمي از دانشمندان در دانشگاه ملي سئول در کره جنوبي اين سگها را با شبيه سازي سلولهاي ويژه بيان کننده ژن فلورسنت قرمز توليد شده توسط شقايق دريايي ايجاد کردند. هدف اين توله سگهاي درخشان بررسي بيماري‌هاي انسان از طريق اين مکانيسم درخشان بود.

بزي که تارعنکبوت توليد مي‌کند

محققان با استفاده از نانوزيست‌مهندسي و با ترکيب ژن‌هاي عنکبوت و بـُز، موفق به توليد بز‌هايي شدند که قادر به توليد پروتئين تار عنکبوت از طريق شير است. محققان به دنبال توليد صنعتي اين روش هستند تا هزينه توليد تار عنکبوت به حداقل برسد. تار عنکبوت مي‌تواند در جراحي مورد استفاده قرار گيرد. محققان با اين روش موفق شدند از چند ليتر شير بز بالغ بر ۵۰ کيلومتر تار عنکبوت ايجاد کنند که قابل استفاده در صنعت است. محققان نشان دادند که استحکام تار عنکبوت بدست آمده از پروتئين‌هاي شير بز نصف يا دو سوم استحکام تار عنکبوت طبيعي را داراست، اما از نقطه نظر نرمي کاملا شبيه به تار عنکبوت طبيعي است.
شير دوشيده شده از بز بايد جداسازي و فرآوري شود و پس از شستشو‌هاي متعدد، در سرما خشک شود و در نهايت تبديل به پودر شود. اين پودر مي‌تواند براي بافت تار عنکبوت مورد استفاده قرار گيرد يا روي يک سطح قرار داده شود.

اين بز فريکلز نام دارد و در نگاه اول عادي به نظر مي‌رسد، اما قدرت خارق العاده آن که از طريق دستکاري دي‌ان‌اي حاصل مي‌شود گواه قدرت علم در قرن ۲۱ است. رندي لوئيس زيست شناس و استاد ژنتيک، عامل اين کار آزمايشگاهي است. وي DNA بز‌ها و عنکبوت‌ها را با هم ترکيب کرد و تار عنکبوت، قوي‌ترين ماده طبيعي را توليد کرد که به ندرت در مقادير زياد توليد مي‌شود.

رندي و تيمش ژن رمزگذار تار را از يک عنکبوت گرفتند و آن را در ميان DNA تحريک کننده توليد شير در بز‌ها قرار دادند. سپس اين مدار ژنتيکي درون تخمک قرار داده و سپس در بز مادر کاشته شد. در نتيجه وقتي فريکلز شروع به مکيدن کرد شير آن‌ها با پروتئين تار عنکبوت پر شد. ابريشم داخل شير نه تنها قابل مشاهده است، بلکه مي‌توان آن را جداگانه از شير خارج کرد.