بزرگنمايي:

سیاست و بازاریابی - گروهی از محققان نشان داده اند میکروساختارهای پلیمری را می توان به طور مستقیم داخل سلول های زنده انسانی چاپ کرد.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، سلول های انسانی بسیار کوچک و متراکم هستند به طوریکه قطر هر کدام حدود ۲۰ میکرومتر است که حدود یک پنجم موی انسان به حساب می آید.
هر سلول حاوی ترکیب متراکمی از پروتئین ها، اورگانل ها و ماشین های مولکولی است. امکان قراردادن ساختارهای کوچک داخل این فضاها به محققان اجازه می دهد در گذر زمان سلول ها را ردیابی کنند، تغییرات شیمیایی را بسنجند یا شیوه واکنش سلول ها به نیروهای فیزیکی را بررسی کنند.
انجام این فرایند کار مشکلی بوده زیرا بیشتر سلولها نمی توانند اجسام جامد بزرگتر از حدود یک میکرومتر را جذب کنند. سلول‌های ایمنی می‌توانند مواد خارجی را ببلعند، اما این کار آنها را در محفظه‌های متصل به غشاء به دام می‌اندازد و آنها را به سیتوپلاسم آزاد نمی‌کند، جایی که می‌توانند آزادانه با سلول تعامل داشته باشند.
روش های دیگر مانند تزریق میکرو یا باز کردن موقت غشای سلول برای انتقال مولکول ها کافی است اما از آنها برای قرار دادن ساختارهای جامد و مستقل به طور مستقیم در سلول استفاده نشده است.
چاپ ساختارهایی داخل سلول های زنده محدودیت هایی را نیز در بر دارد. لیزر و مواد چاپ باید در فضایی کوچکتر از اشیایی که ساخته می شوند، فعالیت کنند و از سوی دیگر از تاثیرات سمی اجتناب وساختار داخلی سلول حفظ شود.
محققان اسلوانی اکنون نشان داده اند می توان این کار را انجام داد. آنها درپژوهشی جدید نشان دادند میکروساختارهای پلیمری را می توان با استفاده از یک روش لیزری به عنوان پلیمراسیون دوفوتونی داخل سلول زنده ساخت. نتیجه پژوهش حاکی از روشی نوین برای ایجاد ساختارهای کاربردی داخل سلول است که به طور موثر فضای داخل سلول را به محیطی برای ساخت زیستی دقیقی تبدیل می کند.
این فرآیند با قرار دادن ماده چاپ درون سلول آغاز می‌شود. محققان با استفاده از سوزن‌های شیشه‌ای بسیار ریز، قطرات کوچکی از یک ماده مقاوم در برابر نور تجاری به نام IP-S را به سلول‌های HeLa، یک رده سلولی رایج انسانی، تزریق کردند. این ماده با دقت انتخاب شده بود تا با سلول‌های زنده سازگار باشد، پس از سخت شدن غیرسمی باقی بماند و در صورت جامد نشدن کامل، حل شود.
پس از تزریق، هر قطره، با قطر حدود ۱۰ تا ۱۵ میکرومتر، از طریق یک میکروسکوپ با دقت بالا در معرض یک لیزر فوق سریع قرار گرفت. لیزر پلیمریزاسیون را فقط در نقطه کانونی خود آغاز کرد و شکل‌دهی سه‌بعدی دقیقی را در داخل سلول امکان‌پذیر ساخت. با اسکن کردن کانون از طریق لایه به لایه ماده با سرعت بالا، تیم توانست ریزساختارهای جامدی بسازد، در حالی که محیط سلولی اطراف دست نخورده باقی می‌ماند.
پژوهشگران برای نشان دادن این روش طیف وسیعی از اشکال کوچک، از جمله یک فیل ۱۰ میکرومتری، لوگوهای آزمایشگاهی، کره‌های توخالی و ساختارهای شبکه‌ای را چاپ کردند. تصویربرداری نیز نشان داد این اشیاء در داخل غشای سلولی قرار دارند و هسته‌های سلولی به طور قابل توجهی تغییر شکل می‌دهند تا جایی برای مواد چاپ شده ایجاد شود.