تقنية ثورية تجعل الجلد شفافا باستخدام صبغة طعام شائعة
تاريخ النشر: 10th, September 2024 GMT
#سواليف
كشف فريق من الباحثين عن #تقنية_ثورية جديدة تستخدم #صبغة_طعام شائعة لتوفير “نافذة” على الجسم من خلال جعل #الجلد شفافا.
وتمكّن الباحثون من جعل الجلد على جماجم وبطون الفئران الحية شفافا، باستخدام مزيج من الماء وملون طعام أصفر شائع يسمى “تارترازين” (صبغة الطعام المعروفة باسم FD & C Yellow 5)، والذي يوجد عادة في رقائق الذرة والحلويات والمشروبات الغازية ومرق الدجاج ورقائق البطاطا.
ولم يتم اختبار التقنية بعد على البشر، لأن أصباغ الطعام يمكن أن تكون ضارة.
مقالات ذات صلة
وفي الدراسة، طوّر الباحثون طريقة للتنبؤ بكيفية تفاعل الضوء مع الأنسجة البيولوجية المصبوغة، حيث تتطلب عملية التنبؤ فهما عميقا لتشتت الضوء وانكساره، خاصة أن الضوء يتغير بسرعة وينحني أثناء انتقاله من مادة إلى أخرى.
وأوضح فريق البحث أن تشتت الضوء هو السبب في عدم القدرة على الرؤية من خلال الجسم، فالدهون والسوائل داخل الخلايا والبروتينات والمواد الأخرى “لها مؤشر انكسار مختلف لكل منها”، وهي الخاصية التي تؤثر على مدى انحناء موجة الضوء الواردة.
وفي أغلب الأنسجة، تكون هذه المواد مضغوطة بشكل وثيق معا، لذا فإن مؤشرات الانكسار المتنوعة تتسبب في تشتت الضوء أثناء مروره.
لذا، سعى الباحثون لإيجاد طريقة لمطابقة مؤشرات الانكسار المختلفة حتى يتمكن الضوء من المرور دون عوائق، بهدف جعل المواد البيولوجية #شفافة.
ووجدوا أن الأصباغ الأكثر فعالية في امتصاص الضوء “يمكن أن تكون “فعالة للغاية” في توجيه الضوء بشكل موحد عبر مجموعة واسعة من مؤشرات الانكسار”.
وتوصل الباحثون إلى صبغة الطعام “تارترازين”، حيث تبين أن جزيئاتها (عندما تذوب في الماء وتمتصها الأنسجة) مهيكلة بشكل مثالي لمطابقة مؤشرات الانكسار ومنع الضوء من التشتت، مما يؤدي إلى الشفافية.
واختبر فريق البحث هذه التقنية أولا على شرائح رقيقة من صدور الدجاج. ومع زيادة تركيزات “تارترازين”، ارتفع معامل الانكسار للسائل داخل خلايا العضلات حتى أصبح مطابقا لمعامل الانكسار لبروتينات العضلات، فأصبحت الشريحة شفافة.
ثم قام الباحثون بفرك الفئران بلطف بمحلول مؤقت من “تارترازين”. أولا، وضعوا المحلول على فروة الرأس، ما جعل الجلد شفافا ليكشف عن الأوعية الدموية المتقاطعة في الدماغ. ثم وضعوا المحلول على البطن، لتظهر تقلصات الأمعاء والحركات الناجمة عن ضربات القلب والتنفس.
وعندما تم شطف الصبغة، عادت الأنسجة بسرعة إلى وضعها الطبيعي.
وقال الدكتور غوسونغ هونغ، من جامعة ستانفورد في الولايات المتحدة والذي ساعد في قيادة الدراسة: “إن هذه التقنية قد تجعل الأوردة أكثر وضوحا لسحب الدم، أو تجعل إزالة الوشم بالليزر أكثر سهولة، أو تساعد في الكشف المبكر عن السرطان وعلاجه. وعلى سبيل المثال، تستخدم بعض العلاجات الليزر للقضاء على الخلايا السرطانية وما قبل السرطانية، ولكنها تقتصر على المناطق القريبة من سطح الجلد. قد تكون هذه التقنية قادرة على تحسين عملية اختراق الضوء للجسم”.
وأوضحت الدراسة أن هذه التقنية الرائدة، التي وُصفت في مجلة Science، تقدم للأطباء طريقة جديدة لرؤية الأعضاء داخل الجسم من خلال جعل الأنسجة المحيطة شفافة للضوء المرئي، ويمكن تطبيقها في نهاية المطاف على العديد من الاستخدامات الطبية، بما في ذلك تحديد الإصابات والسرطانات ومراقبة اضطرابات الجهاز الهضمي.
المصدر: سواليف
كلمات دلالية: سواليف تقنية ثورية الجلد شفافة هذه التقنیة
إقرأ أيضاً:
اكتشاف جديد قد يساعد في منع فقدان خلايا الدماغ بمرض باركنسون
اكتشف الباحثون كوابح يمكنها إيقاف موت الخلايا العصبية، الأمر الذي يمنح الأمل في الوصول لعلاج جديد لأحد أنواع مرض باركنسون.
وتناولت الدراسة شكلا من أشكال باركنسون الناتج عن طفرة جينية واحدة تسبب زيادة في بروتين يعيق قدرة الدماغ على حماية نفسه، ووجد الباحثون أن تثبيط هذا البروتين يمكن أن يوقف الضرر ويتيح للخلايا العصبية التعافي.
وأجرى الدراسة باحثون من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا بالولايات المتحدة، ونشرت نتائجها في مجلة "ساينس سغنلنغ" (Science Signaling) أول يوليو/تموز الجاري، وكتبت عنها مجلة نيوزويك الأميركية.
وقد صرحت سوزان فيفر مؤلفة البحث وأستاذة الكيمياء الحيوية في جامعة ستانفورد "تشير هذه النتائج إلى أنه قد يكون من الممكن تحسين حالة مرضى باركنسون، وليس مجرد استقرارها".
ويعرف باركنسون بالرعشة في الأطراف أثناء الراحة، ورغم أن هذا العرض الأكثر شهرة فإن بعض العلامات المبكرة للمرض تظهر عادة قبل حوالي 15 عاما، ووضحت الدكتورة سوزان إن هذه العلامات الأولى تشمل الإمساك وفقدان حاسة الشم واضطراب سلوك نوم حركة العين السريعة الذي يشبه نشاط الدماغ فيها نشاط الشخص المستيقظ دون أن تتحرك العضلات، ويعتقد الخبراء أن معظم الأحلام تحدث أثناء نوم حركة العين السريعة.
وتوضح الدكتورة سوزان أن حوالي ربع الحالات تنتج عن طفرات جينية، ومن أكثرها شيوعا طفرات تزيد من نشاط إنزيم يسمى كيناز التكرار الغني بالليوسين "إل آر آر كيه 2" (LRRK2).
ويؤدي ارتفاع مستوى كيناز التكرار الغني بالليوسين 2 في الدماغ إلى تغيير بنية الخلايا عن طريق فقدانها هوائياتها (أو الأهداب الأولية) التي تسمح لها بإرسال واستقبال الرسائل الكيميائية.
وتنتقل الاشارات ذهابا وإيابا بين خلايا الدوبامين العصبية في الدماغ السليم بمنطقتين من الدماغ تعرفان بالجسم المخطط (striatum) والمادة السوداء (substantia nigra).
إعلانوعندما تتعرض عصبونات الدوبامين للتوتر، فإنها تطلق إشارة بروتينية في الجسم المخطط، وهذا يدفع العصبونات والخلايا الداعمة إلى إنتاج ما يسمى عوامل الحماية العصبية التي تحمي الخلايا الأخرى من الموت.
عندما تفقد القدرة على استقبال الرسائل
عندما يتجاوز نشاط كيناز التكرار الغني بالليوسين 2 حدا معينا، فإن فقدان الأهداب الأولية في خلايا الجسم المخطط يمنعها من استقبال الإشارة، ونتيجة لذلك لا تنتج عوامل الحماية العصبية.
ويعتقد الباحثون أنه عندما تفقد الخلايا أهدابها، فإنها تكون أيضا في طريقها إلى الموت لأنها تحتاج إلى الأهداب لتلقي الإشارات التي تبقيها على قيد الحياة.
ومن الممكن مكافحة فائض إنزيم كيناز التكرار الغني بالليوسين 2 باستخدام ما يسمى مثبط كيناز، وهو جزيء يرتبط بالإنزيم ويقلل من نشاطه.
وقد شرع الباحثون في اختبار ما إذا كان هذا المثبط قادرا أيضا على عكس آثار كيناز التكرار الغني بالليوسين 2 الزائدة، وكذلك ما إذا كان من الممكن للخلايا العصبية الناضجة تماما والخلايا الدبقية الداعمة إعادة نمو الأهداب المفقودة واستعادة قدرتها على التواصل.
وفي البداية، لم تكن النتائج واعدة، وقد أعطى الفريق المثبط أسبوعين لفئران تحمل طفرة كيناز التكرار الغني بالليوسين 2 (وتظهر أعراضا تتوافق مع مرض باركنسون المبكر) دون جدوى.
ومع ذلك، استلهم الباحثون من الدراسات الحديثة حول دورات النوم والاستيقاظ، والتي وجدت أن الأهداب الأولية على الخلايا الناضجة المعنية نمت وانكمشت كل 12 ساعة.
وتقول الدكتورة سوزان "إن النتائج التي تشير إلى أن الخلايا غير المنقسمة الأخرى تنمّي الأهداب جعلتنا ندرك أنه من الممكن نظريا أن يعمل المثبِّط".
وقد قرر الفريق تجربة إعطاء المثبِّط للفئران لفترة أطول، وكانت النتائج بعد 3 أشهر.
وشهدت الفئران -التي تلقت العلاج لفترة أطول- زيادة في نسبة الخلايا العصبية والخلايا الدبقية بالجسم المخطط ذات الأهداب الأولية، لتعود لنفس المستوى الموجود لدى الفئران السليمة.
وكان لهذا تأثير في استعادة التواصل بين الخلايا العصبية الدوبامينية والجسم المخطط، مما أدى إلى إفراز طبيعي لعوامل الحماية العصبية.
ووجد الباحثون أيضا أن مستوى إشارات البروتين من الخلايا العصبية الدوبامينية انخفض، مما يشير إلى أنها كانت تحت ضغط أقل، كما وجدوا أن كثافة النهايات العصبية للدوبامين في المخطط لدى الفئران تضاعفت، مما يشير إلى أن الخلايا العصبية التي كانت في طور الموت قد تعافت.
أمنستي تندد بسياسات الإعدام في السعودية.. تستهدف هذه الفئات