دانشمندان داخل سلول‌ بدن هم ردیاب فرستادند

به گزارش سرویس علم و فناوری جی پلاس؛ دانشمندان دانشگاه باث در انگلستان توانستند برای اولین بار در دنیا، نانوابزاری بسازند که می‌تواند مستقیما داخل سلول‌های پستانداران وارد شود و شروع رشد سلولی را نشان دهد. این کار روی جنین‌های تک سلولی انجام شده است تا درک ما را از مکانیسم‌هایی که تحت تاثیر رفتار سلولی هستند، به کلی تغییر دهد و در نهایت بینش درستی از روند پیری و بیماری به ما بدهد.

این تحقیق به سرپرستی پروفسور تونی پری از گروه زیست‌شناسی و زیست‌شیمی دانشگاه باث انجام شده است. در این تحقیق یک نانوابزار مبتنی بر سیلیکون به همراه اسپرم وارد تخمک موش شد تا فرآیند تقسیم و رشد سلولی را تحت نظر بگیرد. نتیجه این آزمایش یک تخمک بارور شده و سالم، ولی حاوی یک دستگاه ردیابی بود.

این نانوابزارها کمی شبیه به عنکبوت هستند؛ هشت پا دارند و بسیار منعطف هستند. پاهای این نانوابزار به راحتی می‌تواند کشش و فشار اعمال شده در داخل سلول را با دقت بسیار بالایی اندازه‌گیری کند و در نتیجه نیروهای سلولی در حین رشد را به خوبی نشان می‌دهد و تشریح می‌کند که چگونه ماده درون سلولی خود را با گذشت زمان دوباره تنظیم می‌کند.

این نانوابزار یا بهتر بگوییم نانوروبات بسیار بسیار ریز و شبیه به برخی از اجزای سازنده سلول است. اندازه آن ۲۲ نانومتر و تقریبا ۱۰۰ هزار بار نازک‌تر از یک سکه یک پوندی است. در تیجه انعطاف‌پذیری لازم را برای حرکت داخل سلول دارد و می‌تواند حرکت سیتوپلاسم سلول به عنوان جنین تک سلولی را دارد و می‌تواند سفر خود را به سمت جنین دو سلولی نیز ادامه دهد.

پروفسور پری در این مورد می‌گوید: اولین بار در جهان است که می‌توان نمای فیزیکی سلول را از درون خود سلول مشاهده کرد و اولین بار است که همه می‌توانند از درون یک سلول ببینند که ماده درونش در اطراف سلول حرکت می‌کند و خود را سازمان می‌دهد.

وی توضیح می‌دهد که فعالیت درون سلول چگونه عملکرد سلول را تعیین می‌کند. رفتار ماده داخل سلولی احتمالا به همان اندازه در رفتار سلولی تأثیر دارد. با این حال، تاکنون رقص پیچیده مواد سلولی تا حد زیادی بدون بررسی مانده است.

اینکه جنین موش برای آزمایش محققان انتخاب شده است، به دلیل اندازه نسبتا بزرگ سلول‌های آن است. قطر این سلول‌ها ۱۰۰ میکرون یا ۱۰۰ میلیونیم متر است. این در حالی است که سلول‌ معمولی فقط ۱۰ میکرون است. این بدان معنی است که داخل هر سلول جنینی موش، جایی برای دستگاه ردیابی وجود دارد.

محققان اندازه‌گیری‌های خود را با بررسی ویدئوهای ثبت شده توسط میکروسکوپی انجام دادند که هنگام توسعه جنین وارد سلول می‌شود. پروفسور پری در این مورد می‌گوید: گاهی این ابزار به دلیل نیروهایی که حتی بیشتر از سلول‌های داخل ماهیچه است، پیچ و تاب می‌خورند. اما بعضی زمان‌ها، حرکت کمی دارند و این امر نشان می‌دهد فضای داخلی سلول آرام شده است.

به گفته وی، هیچ جریان و حرکتی در این فرآیندها اتفاقی نیست و همه آنها از لحظه‌ای که تک سلولی است تا زمانی که به دو سلول تقسیم می‌شود، همه و همه به صورت فیزیکی قابل پیش‌بینی هستند.

نتیجه این تحقیق نشان می‌دهد که مواد داخل یک سلول زنده استاتیک نیست، بلکه سلول عملکرد خود را در پاسخ به محیط و به روشی از پیش تنظیم شده تغییر می‌دهد.

دانشمندان معتقدند که با انجام این تحقیق و درک نتایج آن، درک ما از چگونگی پیری سلول یا متوقف شدن کار سلول زمانی که بیماری رخ می‌دهد، افزایش خواهد یافت.