Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
​Thiết bị lò phản ứng giúp ếch tái tạo chân   09-11-2018
Một nhóm các nhà khoa học đã thiết kế một thiết bị có thể tái tạo một phần chi sau ở ếch nước Châu Phi trưởng thành (loài Xenopus laevis) bằng cách sửa chữa mô khởi động tại khu vực cắt cụt. Phát hiện của họ, được công bố trên tạp chí Cell Reports số ra ngày 6 tháng 11, giới thiệu một mô hình mới để thử nghiệm các "liệu pháp điện tế bào", hay còn gọi là các liệu pháp kích thích tế bào.


Hình ảnh này cho thấy ếch Xenopus laevis bơi trong một bể nước trước khi bị cắt cụt. Ảnh: Celia Herrera-Rincon / Tufts University

Tác giả Michael Levin, nhà sinh vật học phát triển tại Trung tâm Khám phá Allen tại Đại học Tufts cho biết, "Phương pháp của chúng tôi gây ra một phản ứng tái sinh mà ếch thường không bao giờ có, dẫn đến phần phụ lớn hơn, có cấu trúc hơn. Thiết bị lò phản ứng sinh học đã kích hoạt ra kết quả ở phần chi sau mà các nhà sinh học không thể quản lý vi mô một cách trực tiếp."

Các nhà khoa học đã in 3D lò phản ứng sinh học từ silicon và lấp đầy nó bằng hydrogel - một chất kết dính polyme. Họ tẩm hydrogel bằng cách hydrat hóa protein tơ để thúc đẩy sự hồi phục và tái sinh, sau đó thêm progesterone. Progesterone được biết đến với vai trò của nó trong việc chuẩn bị tử cung cho thai kỳ, nhưng hormone này cũng đã được chứng minh là thúc đẩy việc sửa chữa mô thần kinh, mạch máu và mô xương.

Các nhà nghiên cứu phân chia ếch thành ba nhóm: thí nghiệm, đối chứng và giả tạo. Đối với nhóm thử nghiệm và giả mạo, họ khâu thiết bị trên những con ếch ngay lập tức sau khi cắt cụt chi. Trong nhóm thử nghiệm, lò phản ứng sinh học phóng thích progesterone vào vị trí cắt cụt. Trong mọi trường hợp, họ đều gỡ bỏ các thiết bị sau 24 giờ.

Khi họ tìm hiểu những con ếch trong nhóm thử nghiệm tại các thời điểm khác nhau trong 9,5 tháng, họ nhận nhận thấy rằng lò phản ứng sinh học dường như kích hoạt mức độ tái sinh chi không được quan sát thấy ở các nhóm khác. Thay vì một cấu trúc giống như cành điển hình, thì việc xử lý lò phản ứng sinh học tạo thành một hình dạng giống như mái chèo gần với một chi hoàn chỉnh hơn.

Levin cho biết: “Thiết bị lò phản ứng sinh học tạo ra một môi trường hỗ trợ cho vết thương nơi mô có thể phát triển như trong quá trình tạo phôi”. "Chỉ sự dụng rất ngắn lò phản ứng sinh học và lượng tải của nó đã kích hoạt sự phát triển và tạo hình mô."

Levin và nhóm của ông đã xem xét kỹ hơn các cấu trúc tái sinh sử dụng phân tích mô học và phân tử. Họ nhận thấy rằng, không giống như trong nhóm đối chứng và giả mạo, phần chi tái sinh của ếch được xử lý bằng lò phản ứng sinh học dày hơn cũng như xương, sự bảo tồn và mạch máu phát triển hơn. Phân tích cảnh quay video của những con ếch trong bể nước, họ cũng nhận thấy rằng những con ếch có thể bơi nhiều hơn như những con ếch không bị cắt cụt chi.

Phân tích trình tự RNA và phân tích transcriptome cho thấy rằng lò phản ứng sinh học đã thay đổi biểu hiện gen xuất hiện trong các tế bào tại vị trí cắt cụt. Các gen liên quan đến stress oxy hóa, tín hiệu seroton, và hoạt động của bạch cầu được điều chỉnh lên, trong khi một số gen liên quan đến tín hiệu khác được điều chỉnh giảm.

Các nhà nghiên cứu cũng quan sát thấy rằng các phản ứng sẹo và miễn dịch đã được điều chỉnh trong các con ếch được xử lý bằng lò phản ứng sinh học, cho thấy progesterone được thêm vào làm giảm phản ứng tự nhiên của cơ thể đối với tổn thương theo cách có lợi cho quá trình tái sinh.

Celia Herrera-Rincon, nhà thần kinh học trong phòng thí nghiệm của Levin tại Đại học Tufts cho biết: “Trong cả sinh sản và vai trò mới được phát hiện của nó trong hoạt động của não, các hoạt động của progesterone là đặc hiệu tại mô.

Phòng thí nghiệm của Levin sẽ tiếp tục nhắm đến các quá trình điện sinh học để tái sinh tủy sống và tái lập trình khối u. Họ cũng hy vọng sẽ tái tạo thí nghiệm lò phản ứng sinh học ở động vật có vú. Nghiên cứu trước đây cho thấy chuột có thể tái tạo một phần đầu ngón tay cắt cụt trong điều kiện thích hợp, nhưng cuộc sống của chúng trên đất liền cản trở quá trình này.

Levin nói: "Hầu như tất cả các loài tái tạo tốt đều sống dưới nước. "Bạn có thể tưởng tượng tại sao điều này lại quan trọng: một con chuột mất ngón tay hoặc bàn tay, và sau đó nghiền các tế bào tái tạo mong manh vào các vật liệu bề mặt khi đi lại xung quanh, do đó không có khả năng tái sinh chi."

Levin dự định sẽ tiếp tục thêm các cảm biến vào thiết bị để theo dõi từ xa và kích thích quang học, và ông hy vọng điều này sẽ cải thiện kiểm soát việc ra quyết định của tế bào sau khi bị thương.

Thanh Vân (ScienceDaily)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập