تقنية الخلايا الجذعية للكشف الضوئي عن الالتهاب

طور باحثون في اليابان نهجاً علمياً مبتكراً.

يحول هذا النهج الخلايا الجذعية إلى مستشعرات حيوية حية.

تصدر المستشعرات إشارات ضوئية لرصد الالتهاب والتوتر.

تتيح هذه التقنية مراقبة العمليات الحيوية دون تدخل جراحي.

الحاجة إلى مستشعرات حيوية مبتكرة

يقيس الأطباء وعلماء الأحياء مؤشرات حيوية مختلفة للتوتر والالتهاب.

يتم ذلك عادة بجمع عينات دم دورية.

يمكن أيضاً إدخال مستشعرات صناعية في مجرى الدم.

هذه المستشعرات الصناعية محدودة المدة داخل الجسم.

يعيق هذا الأسلوب المراقبة طويلة الأمد خارج المختبرات الطبية.

آلية عمل المستشعرات الضوئية من الخلايا الجذعية

استخدام الخلايا الجذعية الكيراتينية

استخدم فريق العلماء اليابانيين الخلايا الجذعية الكيراتينية.

هذه الخلايا مكون أساسي لنسيج الجلد.

تتجدد الخلايا الكيراتينية باستمرار طوال الحياة.

تتميز هذه الخلايا بحساسيتها الشديدة للإشارات الخارجية.

دفع هذا الباحثين لتحويلها إلى مستشعرات حيوية حية.

التعديل الجيني وإنتاج الضوء

استخلص الباحثون خلايا جذعية جلدية من فئران المختبر.

عدلوا جيناتها لإنتاج جزيئات بروتين فلوري أخضر.

يظهر هذا البروتين عند ظهور عامل نخر الورم ألفا (TNF-α).

يعتبر TNF-α مؤشراً حيوياً مرتبطاً بالالتهاب في الوسط المحيط.

نتائج التجربة وفعالية المستشعرات

بعد تكاثر الخلايا المعدلة، أعاد الباحثون حقنها في القوارض.

تمت مراقبة استجابتها لمؤشر الالتهاب الحيوي.

أنتج جلد الفئران إضاءة ملحوظة.

حدث ذلك حتى بتركيز منخفض جداً من TNF-α، لا يتجاوز 0.2 نانوغرام لكل ملليلتر.

ظل المستشعر فعالاً لأكثر من 200 يوم من المراقبة.

نصيحة: تضمن هذه الاستمرارية مراقبة دقيقة وفعالة على المدى الطويل.

التطبيقات المحتملة والآفاق المستقبلية

قد يسمح هذا الأسلوب بتتبع تطور الالتهاب المزمن.

يمكن أيضاً قياس مؤشرات حيوية صحية أخرى مهمة.

يخدم هذا النهج البشر والحيوانات على حد سواء.

يفتح هذا الابتكار آفاقاً جديدة للتشخيص والمراقبة الطبية.