بازتولید بافت‌های انسانی با نانوالیاف ابداعی دانشمندان

محققان روش جدیدی برای تولید نانوالیاف پروتئینی ابداع کرده‌اند که می‌تواند در بازتولید بافت‌های انسانی، استخوان و غضروف مورد استفاده قرار بگیرد.

محققان مؤسسه پلی‌تکنیک دانشگاه نیویورک (NYU-Poly) روش جدیدی برای تولید نانوالیاف پروتئینی ابداع کرده‌اند که می‌تواند در بهبود روش‌های دارورسانی برای درمان سرطان، بیماری‌های قلبی و آلزایمر به‌ کار رفته و در بازتولید بافت‌های انسانی، استخوان و غضروف مورد استفاده قرار بگیرد.

به‌ علاوه، از این پیشرفت می‌توان به‌ روشی متفاوت در تولید میکروپردازنده‌های کوچک‌تر برای استفاده در نسل جدید رایانه‌ها و ابزارهای الکترونیکی دیگر بهره برد. «پروفسور جین مونت‌کلار»، یکی از محققان این کار می‌گوید: الهام‌بخش این تحقیق یک مشاهده کاملاً اتفاقی بود که توسط «سوشیل گوناسکار»، دانشجوی دکترای این دانشگاه در حدود دو سال پیش صورت گرفت. وی هنگام مطالعه پروتئین‌های استوانه‌ای خاص که از ماتریکس اُلیگومری غضروف (COMP) استخراج شده بود، دریافت که این پروتئین‌های سیم‌پیچی حلزونی در غلظت‌های بالا کنار هم جمع شده و با خودآرایی به نانوالیاف تبدیل می‌شوند.

«مونت‌کلار» می‌گوید: این یک نتیجه عجیب بود، زیرا تاکنون تشکیل الیاف در COMP مشاهده نشده بود.

او می‌افزاید: ما کاملاً هیجان‌زده بودیم، بنابراین تصمیم گرفتیم یک سری آزمایش‌ها انجام داده و امکان کنترل تشکیل الیاف و اتصال آنها به مولکول‌های کوچک را بررسی کنیم؛ این مولکول‌های کوچک می‌توانستند درون استوانه پروتئین‌ها جای بگیرند.

یکی از مولکول‌های مورد توجه کورکومین بود که یکی از اجزای رژیم غذایی بوده و در مبارزه با سرطان، بیماری‌های قلبی و آلزایمر به ‌کار می‌رود. این محققان با افزودن یک سری اسیدآمینه تشخیص‌دهنده فلز به پروتئین مارپیچی دریافتند که این نانوالیاف پروتئینی هنگام اضافه کردن فلزاتی چون روی و نیکل تغییر شکل می‌دهند. آنها دریافتند که افزودن روی به این پروتئین‌ها موجب تقویت آنها شده و امکان نگهداری کورکومین بیشتری را ایجاد می‌کند، در حالی که افزودن نیکل موجب تبدیل الیاف به شکل صفحات به هم فشرده شده و در نتیجه مولکول‌های دارو آزاد می‌شوند.

کار بعدی این محققان استفاده از این نانوالیاف به‌ عنوان چارچوب‌هایی برای القای بازتولیداستخوان و غضروف (با استفاده از ویتامین D) یا تولید مجدد سلول‌های بنیادی انسان (با استفاده از ویتامین A) بود.

«مونت‌کلار» می گوید: امکان استفاده از این نانوالیاف پروتئینی در تولید رشته‌های نانومقیاس طلا و بهره‌گیری از آنها به ‌عنوان مدارات رایانه‌ای نیز وجود دارد. هدف نهایی این محققان معرفی این فناوری به شرکت‌های داروسازی و تولیدکننده قطعات رایانه‌ای و در نهایت استفاده تجاری از این یافته‌ها است.

جزئیات این تحقیق به ‌صورت آنلاین در مجله «Advanced Functional Materials» منتشر شده است.